摘要：针对圣加旺水电站层状围岩引水隧道工程,设计物理模型相似试验,考虑不同的静荷载、动荷载及围岩倾角,采用LSDYNA分析层状岩体应力波的传播特性及分布特征.通过正交试验分析不同因素对围岩峰值应力及二次平衡应力的敏感性,基于量纲分析建立多因素影响下应力预测模型,确定围岩安全荷载控制范围.结果表明,高地应力条件下隧道围岩存在初始应力集中,动力扰动对应力集中数值的影响显著,应力波波阵面受层理的影响呈不连续分布.动、静载与围岩峰值应力、二次平衡应力呈正线性相关,围岩峰值应力及二次平衡应力随倾角增大呈“∧”型分布,不同因素对围岩峰值应力及二次平衡应力的敏感性顺序均为动载>静载>倾角.当围岩倾角为90°(0°)、75°(15°)、60°(30°)及45°时,静载极限值分别为0.731、0.555、0.479及0.456 MPa,动载极限值分别为0.624、0.523、0.477及0.463 MPa.

摘要：明确土-岩地层爆破振动特征是控制爆破振动效应影响的重要前提。基于典型城区土-岩地层地下爆破工程,设计并开展土-岩地层水平孔爆破模型试验,结合有限元数值方法,分析爆源因素与场地条件对土-岩地层爆破振动传播规律的影响,最后基于量纲分析建立土-岩地层爆破振动预测模型。结果表明:土-岩界面具有高频滤波特性,自由面存在振动放大特性;R波在远离震中方向发育,导致自由面振速衰减存在分段特征;增大爆源埋深将抑制不连续面振速衰减,削弱土-岩界面能量耗散及场地放大效应;增大岩土体波阻抗比将减缓土-岩界面振速衰减,加快界面能量耗散与自由面振速衰减的同时,场地放大效应得到增强;土层厚度不影响土-岩界面振动特征,但会促进自由面振速衰减,场地放大效应被抑制;在小倾角前提下,土-岩界面角度几乎不影响场地振动;构建的爆破振动预测模型考虑了土-岩地层场地特性,为土-岩地层爆破振动控制提供理论依据。

摘要：如何定量化核算SC-CO_(2)(超临界二氧化碳)破岩效率是非炸药类破岩技术在实际工程应用时重点关注的内容.本研究基于爆破当量理论计算和现场爆破试验的研究方法,通过工程类比法进行工业乳化炸药等效当量计算,选择典型代表性花岗岩及泥岩场地,设计进行了SC-CO_(2)与工业炸药破岩效应等效对比现场试验;基于现场破岩等效现场试验测试数据,对比分析试验过程中SC-CO_(2)与工业炸药破岩体积、破岩区域形态、大块率和单耗等破岩区域特征及参量数据.研究结果表明:当SC-CO_(2)破岩体积较大时,其致裂破岩范围的长短轴较长,并且随着剪切片厚度的增加,泥岩场地二氧化碳单耗的下降速率增大,二氧化碳单耗是炸药单耗的6~11倍.SC-CO_(2)破岩技术大块率较高,而炸药爆炸应力波分布均匀,大块率较小.SC-CO_(2)破岩地表振速远小于工业炸药破岩,工业炸药爆破测点合振速值为SC-CO_(2)破岩测点合振速值的9~11倍,SC-CO_(2)破岩对周边环境震动影响较小.SC-CO_(2)破岩测点合应力峰值高于工业炸药破岩,SC-CO_(2)破岩试验中各测点合应力值为炸药破岩试验中对应测点值的1.2~1.6倍.

摘要：考虑到炸药、爆源特征、场地介质等因素,建立了爆破振动分形维数与各影响因素之间相关性的理论分析模型。基于BP神经网络建立爆破振动信号分形维数预报模型,并提出各主要影响因素对爆破振动分形维数影响权重的确定方法,得到了爆破振动信号分形维数相关性的定量描述。研究成果为进一步拓宽分形理论在爆炸与冲击动力学领域的应用范围有重要理论研究意义,对优化爆破技术方案设计,实现降震减灾等具有参考价值。

摘要：针对高地应力条件硐室光面爆破,首先采用柱腔激发模型计算光爆孔孔间爆炸应力场,并分析地应力与孔间爆炸应力场的叠加规律;然后,采用验证过的RHT数值模型,模拟单孔、双孔、三孔及地应力条件下爆炸环向拉应力场,并研究径向不耦合系数、孔间距和地应力对光面爆破孔间成缝的影响;最后,给出考虑地应力影响的光面爆破参数选择建议,并成功应用于锦屏二级水电站引水隧洞爆破开挖。研究结果表明:爆炸应力波相互叠加导致光爆孔连线中点附近的爆炸环向拉应力峰值增大,呈现峰状凸起特征,而地应力重分布产生的径向压应力与光爆孔孔间爆炸环向拉应力作用方向相反,会抑制光面爆破孔间成缝和贯穿;受地应力影响,爆生裂缝扩展体现出明显的方向性,更倾向于沿最大主应力方向扩展。因此,对于一般光面爆破设计(孔径42 mm、药径32 mm、光爆层厚度0.6 m),地应力由20 MPa增大至40 MPa时,光爆孔孔间距应由0.75 m减小至0.60 m,炮孔宜沿最大主应力方向布置,以确保孔间成缝和硐室开挖成型。

摘要：为了研究冲击荷载下地铁隧道盾构管片的破坏特性,采用轻气炮试验和动力有限元数值模拟相结合的研究方法,对冲击荷载下盾构管片的破坏情况进行分析,通过分析管片单元的应力状态研究了冲击荷载下盾构管片的破坏机理。结果表明:以冲击位置为中心,盾构管片试件表面径向主要受压,环向主要受拉,相同位置压应变大于拉应变;不同速度子弹冲击下,管片正面冲击坑水平方向及竖直方向尺寸相差不大;随着子弹速度的增加,管片正面冲击坑尺寸不断增大,冲击坑的深度不断增加,冲击坑等效直径增长随子弹冲击速度增加呈“三段式”;沿着子弹冲击方向,盾构管片试件单元应力状态从三向受压变化到三向受拉,盾构管片冲击正面混凝土受压破碎,盾构管片冲击背面发生受拉破坏。研究结果可为管片抗冲击设计提供一定的理论基础。

摘要：基坑开挖爆破过程中振动荷载易对围护桩结构造成影响,临近围护桩结构预设爆破减振孔是重要控制手段。为评价爆破减振孔作用下围护桩结构的减振效应,以武汉地铁7号线巨龙大道站基坑爆破工程为背景,通过现场振动监测分析获得围护桩结构顶部振动速度;利用LS-DYNA软件建立基坑爆破数值计算模型,在结合现场监测数据验证计算模型及参数可靠性的基础上,采用控制变量法设计减振孔参数组合计算方案,计算分析各参数对减振效应的影响规律;提出围护桩结构稳定性的安全判据,在最优减振孔减振方案下,分析围护桩结构动力响应特征,并实现其现场工程应用检验。研究结果表明:减振孔的减振效应与减振孔的孔径、孔深、孔距和排数都存在相关性,其中减振孔的孔深、孔距和排数对减振效应的影响较大,而减振孔孔径对减振效应的影响较小;围护桩结构爆破振动速度安全判据为26.10 cm/s;以孔径为100 mm、间距为0.2 m、孔深为0.7 m的双排梅花型减振孔为优化设计方案,在此方案下,围护桩上最大振速为25.57 cm/s,小于爆破振速安全判据。

摘要：针对高层楼房定向倾倒爆破拆除的失稳破坏机制问题,依托一栋20层框剪结构楼房爆破拆除工程,通过现场动态应变测试,分析了逐跨起爆条件下楼房上、中、下等不同部位柱、梁构件在结构倒塌过程中的内力调整机制。研究结果表明:第1排立柱起爆时,切口区上方立柱首先会承受爆炸荷载产生的101量级附加压应变,该应变随层高增加而衰减;逐排起爆条件下,切口区上方立柱因竖向约束的逐排解除而产生递增的102量级的附加拉应变;当切口区立柱全部起爆后,支撑区最后排立柱因重力荷载重分配先产生102量级的拉压应变震荡,最终产生103量级的压应变直至立柱压溃;逐排起爆条件下,前跨梁体由两端固结的超静定结构变成悬臂结构直至破坏,后跨梁体的梁柱节点会发生多次扭转,并伴有102~103量级的拉压应变转换。研究成果可为高层楼房爆破拆除设计和结构连续性倒塌分析提供参考。

摘要：为揭示钢筋混凝土支撑梁爆破拆除时爆破振动在深基坑支护体系中的传播特性,依托某深基坑钢筋混凝土支撑梁爆破拆除工程,分别在待爆支撑梁的相同层及其上一层布设振动测线,分析振动速度和主振频率在支护体系水平方向和竖直方向的传播规律,以及基坑围护结构的反应谱特征。测试分析结果表明:振动速度随距离增加而快速衰减,爆区50 m范围内,爆破层的振动速度是其上层的5~7倍,50 m范围外,爆破层的振动速度逐渐衰减为上层的1~2倍;爆破层振动速度的三向分量有明显差异,其径向分量最大,是竖向分量的2~5倍,非爆破层振动速度的三向分量较为接近;支撑梁爆破拆除振动频率为高频振动,爆破层振动频率略小于非爆层,二者在基坑支护结构处均存在陡增现象;支撑梁爆破拆除时,基坑围护结构的短周期反应谱明显超出设计谱,爆破振动会对围护结构产生一定影响。相关成果可为支撑梁爆破拆除设计、振动控制和深基坑围护结构动力响应分析提供参考,同时为进一步的研究提供测试基础。

摘要：通过对比金属燃料的氟化/氧化生成物的生成焓及相变温度等物理化学性质的差异,归纳总结了金属基含能体系的氟化释能反应特征及其潜在应用优势;从典型含氟氧化剂种类及其特性,以及含氟氧化剂在烟火药、推进剂、炸药及铝热剂中的应用等方面,对基于含氟氧化剂的复合含能体系的研究进展进行了梳理;对含氟氧化剂在复合含能体系中的应用研究发展方向进行了展望。指出应系统开展基于不同氟源的复合含能体系的计算化学研究,从原子/分子层面加深对基于氟化反应的热力学和动力学机制及其构效关系的理解;此外,还应加深对燃烧反应氟转移机制及预点火条件下界面间氟渗入机理的研究;在此基础上,从纳米建筑学和反应路径设计的角度,开发适用于不同场景的含能材料的新型含氟氧化剂。附参考文献137篇。