摘要：与浅埋洞室相比,随着埋深增加而产生的高地应力现象使深埋洞室安全性评价更加复杂。本研究在考虑地应力平衡的前提下,采用有限元与无限元相结合的方法,对冲击荷载作用下深埋洞室的锚杆支护方式进行了设计与优化。计算结果表明:在平衡初始地应力之后,Mises应力会随着锚杆长度、疏密程度的增加略有增长。当锚杆长度和疏密程度增至某一特定值时,洞室洞壁的位移和塑性应变将达到最小值,洞室围岩将达到相对安全状态。锚杆间隔布置下,长锚杆数量的增加将提高洞室围岩的安全性。当对洞室拱脚进行重点支护时,整个洞壁的位移均有所减小。

摘要：为完善防护工程储液结构设计与评估体系,开展了爆炸冲击地震动作用下储液结构动力响应理论研究。将矩形储液结构简化为具有分布弹性的广义单自由度体系,采用虚功原理建立水平地震动下结构运动方程,通过双向梁函数组合法、Rayleigh法和Duhamel积分法分别得到储液结构壁板振型、振动频率和动力响应,进而构建地震响应谱。利用爆炸冲击震动模拟平台开展模型试验,结构测点应变、动水压力计算值与试验数据基本一致,验证了理论方法。通过算例分析储液率、地震动要素对模型结构动力响应的影响,构建爆炸地震动下储液结构挠度响应谱,结果表明:随储液率增加,结构基频降低,地震动激励特征因子先提高后降低,后者反映流固耦合对地震作用的强化效应先增强后减弱;弹性范围内,随地震动加速度峰值提高,结构挠度响应线性提高;地震动加速度持时和波形改变影响频谱特性,使挠度响应发生非线性变化;典型波形爆炸地震动的作用效果均可划分为相对于等效静力作用的缓和区、增强区和等效区;以响应谱峰值作为最不利响应进行防护设计偏于保守,考虑场地爆炸参数范围进行计算可提高工程设计的经济性。

摘要：储液结构(LSS)关乎战略资源的储备安全,在国防工程建设中备受关注,需要考虑武器爆炸时强烈冲击地震动对其动力响应的影响。利用爆炸冲击震动模拟平台开展了地面式矩形储液结构模型试验,研究了不同储液状态下储液结构在爆炸地震动下的动力响应,分析了地震动强度对结构振动加速度、结构应变以及动水压力的影响。此外,结合理论方法对储液结构壁板振型进行了探讨,对动水压力计算及相关设计规范的准确性与安全性进行了讨论。结果表明:储液增加使液固体系固有频率下降;结构动力响应与地震动峰值加速度相关性较高,随着地震动增强,不同储液状态下结构振动加速度、应变和动水压力均表现出强化效应;相较于无液状态,储液状态下结构动力响应随地震动强度变化敏感性提高,表现出更加显著的地震动强化效应;等强度地震动下,结构动力响应随储液增加而增强,说明储液结构处于高液位状态更加不利;沿壁板底部至顶部,结构振动加速度呈现放大效应,结构竖向变形符合剪切梁悬臂模型;动水压力的主要组成为脉冲压力,液面以下随水深增加呈现先增大后减小的趋势。动水压力标准值理论计算值偏于安全,基于理论方法修正了动水压力系数,给出了倾覆力矩系数。

摘要：针对爆破动载下全长砂浆锚固玻璃钢锚杆损伤破坏问题,基于结构动力学,依据爆炸球面波理论建立全长砂浆锚固玻璃钢锚杆动力响应模型。根据金山店铁矿全长砂浆锚固玻璃钢锚杆支护参数和爆破振动监测数据,计算并分析爆破动载下锚杆轴向应力、剪切应力随时间的变化特征和分布规律;研究爆心距、单次最大起爆药量和围岩弹性模量对锚杆动力响应的影响。结果表明:爆破动载下锚杆轴向应力和剪切应力最大值随单次起爆药量的增加快速增大且随时间呈正弦式变化和衰减,但随爆心距的增加而快速降低;应力作用范围主要集中在锚杆孔口附近的锚固段内且随应力峰值的增大而增长,但随着围岩弹性模量的减小逐渐增大且剪切应力最大值逐渐向锚固段深处移动,表明全长锚固玻璃钢锚杆在爆破动载下发生杆体尾部的断裂破坏或锚杆与砂浆接触面的剪切破坏与围岩性质相关。