基于反应谱理论的爆破振动破坏评估标准分析.pdf

第 2 7卷第 1 期 2 0 1 0年 3月 爆破 BLASTI NG Vo 1 ． 27 No． 1 Ma r ． 2 0 1 0 D O I 1 0 ． 3 9 6 3 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 4 8 7 X． 2 0 1 0 ． 0 1 ． 0 0 2 基于反应谱理论的爆破振动破坏评估标准分析 范 磊 ， 龙 源 ， 郭 涛 ， 娄 建武 1 ． 中国人民解放军理工大学 工程兵工程学院， 南京 2 1 0 0 0 7 ； 2 ． 上海市消防局， 上海 2 0 0 1 2 7 摘 要 分析了我国在结构物爆破振动破坏评估标准方面使用单参数的局限性， 提出了基于反应谱理论综合考 虑爆破振动波强度、 频率和振动持续时间在结构物破坏中的作用， 可为类似爆破振动监测项目 借鉴和参考。 关键 词 反应谱 ； 爆破振动 ； 破 坏评 估 中图分类 号 T D 2 3 5 ． 1 文献标识码 A 文章 编号 1 0 0 1 4 8 7 X 2 0 1 0 O l 一 0 0 0 5 0 6 Ha r m Ev a l u a t i o n S t a n d a r d Ana l y s i s o f Bl a s t i n g Vi br a t i o n b a s e d o n Re s p o n s e S p e c t r u m Th e o r y F A N L e i ， L O NG Y u a n ， G UO T a o ， L OU J i a n ． WU 1 ． P L A U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， N a n j i n g 2 1 0 0 0 7， C h i n a ； 2 ． S h a n g h a i Mu n i c i p a l F i r e B u r e a u ， S h a n g h a i 2 0 0 1 2 7 ， C h i n a Abs t r a c tT l fi s p a p e r h a s a n a l y z e d t h e l i mi t a t i o n o f s i n g l e p a r a me t e r w h i c b u s e d f o r h a r m e v a l u a t i o n s t a n d a r d o f b l a s t i n g v i b r a t i o n t o b u i l d i n g ． Ba s e d o n r e s p o n s e s p e c t r u m t h e o r y ， t h e i n t e n s i t y ， f r e q u e n c y a n d d u r a t i o n o f b l a s ti n g v i b r a t i o n a r e t o t a l l y c o n s i d e r e d t o b u i l d i n g b r e a k a g e ． T h e e x p e r i e n c e s c a n u s e d f o r a r e f e r e n c e i n t i m s i mi l a r p r o j e c t s ． Ke y wo r ds r e s p o n s e s p e c t r u m；b l a s t i n g v i b r a t i o n；h a l T n e v a l u a t i o n 0 引言 爆破地震效应可能对距离爆炸中心一定距离的 地面结构物产生不利影响， 甚至可能引起破坏 ， 所以 爆破地周围的结构物受振安全是爆破工程技术人员 在进行爆破施工时必须要考虑的问题 ， 也是评估爆 破成功与否的一个重要因素 。 目前爆破领域衡量爆破地震强度的物理量主要 为单参数 ， 如爆破 时地表面振动速度 、 加 速度和位 移 ， 将这种评价方法称其为独立阈值理论。由于实 际爆破中地振实验观测数据的不全面， 同时不 同部 门按各 自所采集 的爆破振 动观测数据所 建立 的建 构 筑物爆破振动安全判据具有较大的差异性 ， 以 收稿 日期 2 0 0 91 01 2 作者简介 范磊 1 9 7 3一 ， 男 ， 讲师 ， 膊士研究生 ， 主要从 事控制爆 破 、 爆 破 振动 测试 技 术 的研 究 ， E ma i l f a n l e i d u mi n 1 2 8 i l l a ． c o m。 一 般建筑物的极限破坏速度为例， 前苏联学者 c ． B ． 麦德维捷夫的爆破振 动烈 度规定 5的 3 5组数据参数分析 可以看出， S 5的爆破振动速度全部是振动速度峰 值 V 2 c m ／ s的数据 ， 但这些数据具有其它一些典 型特征， 如振动持续 时间长， 主频较低 ， 在对这类数 据进行频谱分析时 ， 谱峰值明显 ， 其它频率成份所占 能量少 。 4 结论 I 由于爆破振动信号 的反应谱 曲线体现 了不 同动力特性 的单质点结构对爆破地震波振动时程的 动力最大反应与结构体 自 振周期 的关系， 并综合 体现了爆破振动信号的振动主频和振动强弱对不同 结构体 的振动差别 ， 而其对时 间的积分综合体现 了 爆破振动信号的振幅强度和频率特征。 2 通过对爆破振动信号反应谱 曲线下面积值 R S I 与信号各特征量 之间的关 系分析 ， 及 2 8 9次 爆破振动数据的统计 ， 采用反应谱 曲线下的面积值 来综合衡量爆破地震波的振动破坏效应是 比较全面 和可行的。 3 通过对一定量的振动数据统计 ， 得出在 S值 大于 5时， 爆破地震波将对一般 民房结构产生破坏。 由于受所分析数据 的限制， 如强振动信号数据少 ， 因 而表 4中的概率值计算是受 一定范围的影n 向， 随着 所采集爆破地振动信号种类 的丰富 ， 上述结论会得 到进一步加强。 参考文献 [ 1 ] 李杰． 几类反应谱的概念差异及其意义[ J ] ． 世界地 震工程 ， 1 9 9 0 3 9 - 1 4 ． [ 1 ] u J i e ． T h e C o n c e p t D i ff e r e n c e a n d i t s Me a n i n g o f S e v e r a l R e s p o n s e S p e c t r u m[ J ] ． T h e Wo r l d E a r t h q u a k e E n g i n e e r - i n g ， 1 9 9 0 3 9 1 4 ． i n C h i n e s e [ 2 ] 高振儒， 毛志远 ， 聂渝军， 等． 爆破振动对结构物的危 害效应探讨[ C ] ∥中国民用爆破器材学会第五届年会 论文集 1 2 8 ． 1 3 2 ． [ 2 ] G A O Z h c n - 13 1 ， M A O Z h i - y u a n ， L I E Y u - j u n ． T h e D i s c u s s i o n o f B l a s t i n g Vi b r a t i o n s Ha r mf u l E ff e c t t o t h e S t r u e t u r e [ C ] ∥T h e C o l l e c t i o n o f t h e T h e s e s o f C l fi n e s e C i v i l Bl a s t i n g Eq u i p me nt Fi f t h An nu a l Co n f e r e n c e1 28 1 3 2． 1 0 爆破 2 0 1 0年 3 月 上接第 4页 [ 5 ] [ 5 ] [ 6 3 [ 6 ] [ 7 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 8 ] 冯叔瑜， 马乃耀． 爆破工程[ M] ． 北京 中国铁道 出版 社 。 1 9 8 0 ． F E N G S h u - y u ， M A N a i - y a o ． B l a s t i n g E n g i n e e r i n g [ M] ． B e i j i n g C h i n a R a i l w a y P r e s s ， 1 9 8 0 ． i n C h i n e s e 索永录， 孙书亮 ， 段王拴， 等． 高瓦斯综放面预先爆破 弱化坚硬顶煤试验[ J ] ． 煤炭科学技术， 2 0 0 9 ， 3 7 3 1 ． 3． S U O Yo n g l u， S U N S h u l i a n g ， DU AN Wa n g s h u a n， e t a 1 ． Hi g h De f o r ma t i o n f a i l u r e Ha r d T o p - c o a l W e a k e n i n g B i a s -- t i n g i n A d v a n c e E x p e r i m e n t [ J ] ． C o a l S c i e n c e a n d T e c h - n o l o g y ， 2 0 0 9 ， 3 7 3 I - 3 ． i n C h i n e s e 高萌桐， 刘殿中． 集 中药包与条形药包爆破漏斗及抛 掷堆积研究[ J ] ． 爆破， 2 0 0 3 ， 2 0 3 2 5 2 7 ． GAO Me n g t o n g ， L I U Di a n z h o n g ． T h e Re s e a r c h o f C o n c e n t r a t e E x p l o s i v e C a r t r i d g e a n d B a r C a r t rid g e s B l a s t i n g C r a t e r s a n d T h r o w i n g U p [ J ] ． B l a s t i n g ， 2 0 0 3 ， 2 0 3 2 5 2 7 ． i n C h i n e s e 王文才． 通过爆破漏斗试验确定合理的硐室爆破参数 [ J ] ． 爆破， 1 9 9 9 ， 1 6 4 8 3 ． 8 7 ． W AN G We n c a i ． C o n f i r m t h e S u i t a b l e Va l u e o f C a mb e r B l a s ti n g T h rou g h t h e B l a s t i n g C a t e r s T e s t [ J ] ． B l ast i n g ， 1 9 9 9 ， 1 6 4 8 3 - 8 7 ． i n C h i n e s e [ 9 ] 张世平， 张公开． 质量可疑铵油炸药的爆破漏斗检验 [ J ] ． 爆破 ， 2 0 0 3 ， 2 0 4 1 0 6 1 0 8 ． [ 9 ] Z H A N G S h i p i n g ， Z H A N G G o n g k a i ． T h e B l ast i n g C a t e r s T e s t o f t h e S u s p i c i o u s B a d Q u a l i t y A m m o n i u m N i t r a t e F u e l o i l E x p l o s i v e [ J ] ． B l a s t i n g ， 2 0 0 3 ， 2 0 4 1 0 6 - 1 0 8 ． i n C h i n e s e [ 1 0 ] 高尔新， 杨仁树． 爆破工程[ M] ． 徐州 中国矿业大学 出版社 ， 1 9 9 9 ． [ 1 0 ] G A O E r x i n ， Y A N G R e n s h u ． B l ast i n g e n g i n e e r [ M] ． X u z h o u C h i n a M i n i n g U n i v e rsi t y P r e s s ， 1 9 9 9 ． i n C h i n e s e [ 1 1 ] 钮强． 岩石爆破机理[ M] ． 沈阳 东北工学院出版 社 ， 1 9 8 9 ． [ 1 1 ] N I U Q i ang ． R o c k B l ast i n g Me c h a n i s m[ M] ． S h e n y a n g N o r t h e a s t I n s t i t u t e P r e s s ， 1 9 8 9 ． i n C h i n e s e [ 1 2 ] 马芹永． 人工冻土波速及爆破性的研究[ J ] ． 冰川冻 土 ， 1 9 9 8 ， 2 0 1 5 5 5 9 ． [ 1 2 ] MA Q i n y o n g ． The S t u d y o f B l a s t i n g V e l o c i t y a n d Q u a l i t y i n A r t i fi c i a l F r o z e n E a rt h[ J ] ． G l a c i e r F r o z e n E a r th， 1 9 9 8 ， 2 0 1 5 5 - 5 9 。 i n C hi n e s e