爆炸作用下冻结管振动响应规律研究

作     者：种玉配 张帅军 白中坤 东兆星 齐燕军 ZHONG Yupei;ZHANG Shuaijun;BAI Zhongkun;DONG Zhaoxing;QI Yanjun

作者机构：中铁隧道局集团有限公司勘察设计研究院广东广州511400 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 

基　　金：国家自然科学基金项目资助(编号:51504247 51608520) 

出 版 物：《中国矿业》 (China Mining Magazine)

年 卷 期：2018年第27卷第11期

页      码：158-164页

摘      要：为了保证井筒冻结基岩段爆破掘进施工不致冻结管发生断裂,冻结井筒安全施工,对爆炸作用下冻结管的振动响应规律进行了研究。通过对爆炸应力波的近似简化和坐标变换,获得了纵波在冻结管周围发生散射时冻结管的应力场和位移场的复数形式。通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA对不同温度下(-10℃、-15℃、-20℃和-30℃)冻结管对爆炸作用的振动响应规律进行数值模拟研究,以不同时刻下冻结管的压力云图和速度云图,以及冻结管的应力和速度随着温度的变化曲线分析冻结管对爆炸作用的振动响应规律。数值模拟结果表明:随着温度不断降低,冻结管的最大拉应力、最大压应力、径向振动速度和切向振动速度均不断降低;冻结管的最大拉应力大于最大压应力,径向振动速度大于切向振动速度。因此,可将冻结管的最大拉应力和径向振动速度作为井筒冻结基岩段爆破掘进施工的安全控制依据。此结论为现场冻结方案和爆破方案设计与实施提供依据。

主 题 词：冻结管 振动响应 坐标变换 最大拉应力 径向振动速度 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

馆 藏 号：203391627...