爆破荷载
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浅谈岩体结构与岩体爆破、装药对块度的影响0 前言在港口码头、防波堤等工程施工中,对石料要求较为严格,不同的规格块石需分时段集中供应,还要严格控制并保证大块率。
本文旨在通过大块石爆破方法的探讨,提高大块石的产出率以解决因大块石产出不足,对汉班托塔港项目二期人工岛施工的制约。
1 岩体爆破破碎的损伤理论1.1 岩体爆破破碎机理1.1.1 爆炸荷载作用下岩体破碎原因炸药爆炸作用下岩体的破碎机理促进了爆破技术的发展。
采用高速摄影和数值模拟,对各向异性的岩体进行爆破试验观测和爆破过程中岩体内部发生的应力、应变、破裂、飞散等模拟。
众多学者通过长期的生产实践和经验总结,提出三种理论:⑴冲击波引起的应力波反射破坏理论。
该理论认为爆破时岩体的破坏主要是因自由面上应力波反射转变成的拉应力波造成的。
若反射拉伸应力波超过该处岩体抗拉强度,岩体则因拉坏而破碎。
⑵爆炸气体产物膨胀压力破坏理论。
该理论认为岩体主要是因装药空间内爆炸气体产物的压力作用而破坏的。
当药包附近存在自由面时,在阻力不等的不同方向上,不同质点的位移速度必然引起剪切应力。
如果剪切应力超过该处岩体的抗剪强度,则岩体产生剪切破坏。
岩体的破碎主要是由爆炸气体产物的膨胀压力引起的。
⑶爆炸气体膨胀压力和冲击波所引起的应力波共同作用理论。
其核心观点认为爆破时岩体的破坏是爆炸气体和冲击波共同作用的结果。
综上所述,不同作用性对爆破的不同阶段和不同的岩体所起的作用不同。
1.1.2 爆炸荷载作用下岩体破碎形式(1)爆破的内部作用,在炮孔周围的空间上岩体爆破过程分为三个区域;1)粉碎区由于靠近炮孔周围的爆破脉冲压力大大超过了岩体的抗压强度,岩体产生剧烈的压缩破坏,半径一般为2~3 倍的炮孔直径。
2)裂隙区爆破中,该区是岩体破碎的主要区域。
半径为岩体装药半径的几十倍。
3)震动区该区岩体不产生任何破坏和损伤,只产生弹性振动,可不考虑损伤问题。
(2)爆破的外部作用如果集中药包埋置靠近岩体表面,除产生内部的破坏作用外,还会在岩体表面产生破坏作用,其具体表现为以下两种破坏形式:1)导致岩体表面成片状裂开,片落现象的产生主要同药包的几何形状、药包的大小有关。
爆破试验总结范文爆破试验是一种用于评估材料或结构的抗爆性能的实验方法。
通过在实验室中制造控制条件下的爆炸,可以了解材料或结构在爆炸荷载下的破坏机制和强度表现。
以下是对爆破试验的一些总结:1.试验目的:爆破试验的主要目的是评估材料或结构在爆炸冲击下的性能,预测其破坏方式和承载能力。
同时,也可以通过爆破试验来验证数值模拟方法的准确性和可靠性。
2.试验设备:常用的爆破试验设备主要包括爆炸药剂、起爆系统、测量设备和防护措施。
爆炸药剂的选择应根据试验需要和研究对象的特点来确定,起爆系统要具备可靠性和安全性,测量设备能够实时准确地记录试验数据,防护措施要确保实验人员和设备的安全。
3.试验参数:爆破试验的参数包括爆炸荷载、距离、角度和试验环境等。
爆炸荷载是指爆炸药剂的种类、重量和装填方式等,距离和角度影响了冲击波的传播和能量释放,试验环境包括温度、湿度和压力等。
4.试验方法:常用的爆破试验方法包括层状试验、自由场试验和土块试验等。
层状试验是将材料堆叠成一层进行爆炸,以观察破坏模式和承载能力;自由场试验是将材料或结构放置在开放空间中,以模拟真实环境下的爆破情况;土块试验是将试验样品埋入土中进行,以考察地下结构在爆炸冲击下的表现。
5.试验结果:爆破试验的结果主要有爆炸荷载-破坏形式曲线和爆炸冲击载荷下的残余强度。
爆炸荷载-破坏形式曲线可以表示材料或结构在不同荷载下的破坏方式,残余强度是指试验后材料或结构的剩余承载能力。
6.试验应用:爆破试验广泛应用于民用工程、军事防护和安全评估等领域。
民用工程方面,可以通过爆破试验评估建筑物、桥梁和地下结构的抗爆性能,指导建筑设计和安全管理。
军事防护方面,可以用于研究装甲材料和防爆设备的性能,提高防护效果。
安全评估方面,可以通过爆破试验验证爆炸荷载对设备和人员的影响,制定应急预案和安全措施。
7.试验挑战:爆破试验面临着多方面的挑战,包括试验安全、数据采集和标准缺乏等。
由于爆破试验涉及到高能爆炸,试验安全是首要考虑的问题,必须严格遵守操作规程和安全标准。
0引言随着人们生活水平普遍提高,车辆保有量也在逐年提高,原有的公路、隧道等基础设施很难满足日益增长的交通运输量需要,更多的改建、扩建、新建工程在全国各地铺展开来。
由于地形和环境条件的限制,在实际中,经常出现新建工程与原有隧道临近和上下穿插交错的情况。
由于新建工程临近既有隧道,将引发一系列的安全问题,总地来说可归纳为以下两方面[1-3]:①新建隧道的开挖引起岩体应力重分布;②钻爆法相对于其他方法,在开挖成本和施工进度方面依然具有一定的优势,是目前隧道施工的主流方法,其产生的振动等危害效应对既有隧道造成的影响。
国内众多学者也对爆破施工对紧邻的既有隧道影响展开了研究:刘唐利等在研究地铁隧道爆破施工时对紧邻既有隧道的影响时,用ANSYS/LS-DYNA 建立简化后的炮孔模型,计算结果显示,与实测结构吻合度较高[4];康海波等运用LS-DYNA 对隧道内爆轰产物的传播距离、传播规律、超压衰减做了一系列的研究[5];蔡路军等研究上穿公路隧道爆破对下方供水隧道的影响时,分析了爆破作业时产生的应力和振动情况[6]。
1工程概况新建隧道分别位于既有隧道左右侧,净距为18.15~25.48m 不等,为单洞四车道隧道,隧道左线长472m ,其中进口明洞长10m ;出口明洞长10m ;隧道右线长346m ,其中进口明洞长20m ,出口明洞长20m 。
新建隧道进、出口均为已废弃采石场,坡形陡峭,山体坡角约75°-90°,燕山期花岗岩出露,岩性以Ⅲ级围岩为主,进、出口位置经开采后形成陡坎。
新建隧道与既有隧道位置关系如图1所示。
在爆破施工中,根据所处岩层的围岩性质不同所采用施工方法分别有:二台阶法(上下台阶法)、三台阶法、单侧壁导坑法(CD 法)、双侧壁导坑法。
考虑到在施工条件固定的情况下,影响爆破振动主要取决于最大单段起爆药量。
由于新建隧道与既有隧道的距离过近,工程靠近既有隧道一侧采用机械开挖,仅远离既有隧道一侧采用爆破开挖,采用电子雷管起爆,每段雷管之间的延时在20-30ms 之间,其中最大单段药量为单侧壁导坑法中左上部隧道的辅助孔起爆,其炮孔布置图如图2所示,起爆参数见表1。
第 54 卷第 6 期2023 年 6 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.6Jun. 2023爆炸荷载下刚−柔耦合围岩支护结构二维平板动态损伤破坏特征试验研究杨荣周1, 2,徐颖1, 2,刘家兴2,丁进甫2,谢昊天2(1. 安徽理工大学 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽 淮南,232001;2. 安徽理工大学 土木建筑学院,安徽 淮南,232001)摘要:为探究爆炸冲击荷载下以橡胶水泥砂浆(RCM)作为柔性吸能材料的“刚−柔耦合”围岩支护结构的动态稳定性,通过搭建二维平板爆炸冲击试验系统,开展单体平板试件在中心起爆方式下和组合体平板试件在偏心起爆方式下的单孔爆炸冲击荷载试验;并从炮孔动态膨胀响应特征、剥落区形成机理和爆生裂缝扩展机理3个方面,探究“刚−柔耦合”围岩支护结构二维平板试件的动态损伤破坏特征。
最后,从应力波传播和协调变形2个方面分析讨论“刚−柔耦合”围岩支护结构中多层材料间的耦合作用特征与围岩稳定性机理,进一步印证以RCM 作为柔性材料的“刚−柔耦合”围岩支护结构降低围岩及其支护结构动力损伤的潜力。
研究结果表明:随橡胶体积分数增大,平板试件整体的损伤破坏程度明显减小;尽管RCM 单体平板试件的爆后炮孔直径和剥落区面积因橡胶体积分数的增大而有所增大,但RCM 有效降低了组合体平板试件的爆后炮孔直径、剥落区面积和爆生裂缝总长度。
平板试件在爆炸冲击荷载作用下主要受到爆炸冲击波与爆轰气体的共同作用,尤其在底板对炮孔的封闭约束下,炮孔中也因爆炸能量的瞬间释放形成了向上的聚能射流效应,进一步导致了V 形爆坑剥落区的形成。
在同一起爆方向下,当橡胶体积分数为60%时, R-R-H 和H-R-R 的裂缝长度总和最小;在同一橡胶体积分数下,相比于H-R-R ,R-R-H 的裂缝长度总和最大降低了46.25%。
工程基坑爆破施工设计方案一、施工背景基坑爆破施工是在工程施工过程中,为了减少挖土过程中的难度和时间,采用爆破方式进行土石方的开挖。
目前,基坑开挖爆破作为一种高效、快速的施工方式,在城市建设和基础设施建设中得到广泛应用。
但基坑爆破施工涉及到大量的爆破安全、环境保护、施工质量等多方面的问题,因此,对基坑爆破施工进行合理的设计和规范化管理显得尤为重要。
二、地质勘察分析根据项目实地勘察和地质勘察资料分析,本工程基坑为浅埋深基坑,地质属于软土和黄土交界区,土层较松软,含水量较高,坡度较缓。
此外,地下水位较高,对爆破施工和基坑的支护保护提出了较高的要求。
三、爆破设计方案1. 爆破参数计算(1)根据基坑的实际情况和设计要求,确定爆破参数,包括爆破设计参数和技术措施。
计算基坑的爆破荷载和引爆时间,确定合理的爆破药量和配置比例。
(2)根据实际工程情况,选择合适的起爆方式和引爆序列,确保爆破效果和安全。
2. 划分爆破单元根据基坑的形状、大小和地质条件,划分爆破单元,确定合理的爆破单元大小。
对于大型基坑,采用分段爆破的方式,逐步开挖基坑,确保施工安全和效率。
3. 爆破方案设计(1)结合实际情况,设计合理的爆破荷载和配置方案,确保爆破效果和安全性。
(2)确定基坑爆破的时间安排和交通管制措施,合理安排爆破施工的时间和路线,确保爆破施工对周边环境的影响降到最低。
4. 爆破预警和控制措施(1)建立爆破预警系统,确保爆破工程施工前及时通知周边居民和单位,做好安全防护措施。
(2)采取多种防护措施,确保爆破施工对周边环境和建筑设施的影响降到最低。
5. 爆破效果评估对爆破效果进行评估,检查爆破施工后的基坑形态和地质条件变化,确保爆破效果符合设计要求。
四、环境保护措施1. 对爆破作业现场周边区域进行环境影响评价,确定爆破施工对周边环境的影响,并采取合理的环保措施,确保爆破作业对环境的影响降到最低。
2. 在爆破施工现场设置安全警示牌,提醒周边居民和单位注意安全防护,确保爆破施工过程中不影响周边居民和单位的生活和工作。
爆破荷载的确定及传播一、爆破概述由于炸药的爆炸反应是一个高温、高压和高速的瞬态过程,被爆岩体性质和爆破条件复杂多变,且岩体爆破破坏过程是一个历时极为短暂的过程,因此给直接观察和研究岩体爆破机制照成了极大的围难。
迄今为止,人们对岩体爆破作用过程仍然了解得不够透彻,尚不能形成一套完整而系统的爆破理论。
岩体爆破破坏原理的假说,依据其基本观点,可归结为四种:①爆炸应力波反射拉伸破坏观点从爆炸动力学的观点出发,认为药包爆炸时产生的高温、高压和高速的冲击波,冲击和压缩周围的岩体,形成强烈的应力波,它的强度大大超过岩石的动抗压强度,因此造成周围岩体的局部粉碎,同时爆炸压缩应力波在爆源的环向方向派生出拉应力,当环向拉应力超过岩石动态抗拉强度时,就会沿爆源径向产生拉裂;当应力波到达自由面时,压缩应力波从界面反射形成拉伸应力波,若反射拉伸波的强度超过岩石的动态抗拉强度,则从界面开始向爆源产生拉伸破坏作用。
该点认为岩体的破碎主要是压缩应力波和反射拉伸波作用的结果,爆炸气体的作用只限于岩体的辅助破碎和破裂岩体的抛掷。
这种理论称为动作用理论。
②爆生气体膨胀压力作用破坏观点从静力学的观点出发,认为药包爆炸后,产生大量的高温、高压气体。
这种气体膨胀所产生的压力作用在药包周围的岩壁上,引起岩石质点的径向位移。
由于作用力不等而引起岩体不同阶段径向位移,导致在岩体中形成剪切应力,当这种剪切应力超过岩石的动态抗剪强度时就会导致岩体破裂。
当爆炸气体膨胀压力足够大时,还会引起自由面附近的岩石隆起、裂开并沿径向方向推出,这种观点不考虑冲击波的破碎作用。
这种理论称为静作用理论。
③爆生气体和应力波共同作用破坏观点这种观点认为岩体破裂是冲击波和爆生气体膨胀压力共同作用的结果,即两种作用形式在爆破的不同阶段和针对不同类型的岩石所起的作用不同。
爆炸冲击波使岩石产生裂隙,并将原始损伤裂隙进一步扩展,随后爆生气体的尖壁作用使这些裂隙贯通、扩大形成岩块,并脱离母岩。
爆破荷载作用下边坡渐进破坏模式的UD EC 模拟研究魏 东,苗现国,阴 飞(河北中核岩土工程有限责任公司,石家庄 050021)摘 要:运用二维离散元程序UDEC ,以黄麦岭磷矿采场边坡为例,模拟了爆破荷载作用下层状岩质边坡渐进破坏的全过程。
结果表明,爆破荷载作用下岩质边坡的破坏,是一个由潜在滑动面上的局部破坏逐步扩展到整体破坏的过程,同时也是一个滑动面上拉剪应力传递与转移的过程,其变形破坏过程可分为累进破坏和整体滑动两个阶段。
关键词:岩质边坡,爆破荷载,渐进破坏,UDEC 模拟中图分类号:TU457 文献标识码:B 文章编号:100423152(2009)05200592031 前言一般情况下,边坡在自身重力或外力作用下的破坏是一个渐进过程,国内外学者已经进行了很多边坡渐进破坏的概念和过程的研究。
目前对边坡的渐进破坏研究主要集中于静态方面。
比如澳大利亚的R.N.Chowdhury 于1982年做了均质土坡渐进破坏可靠性计算的简单模型。
他假定破坏从坡脚开始,然后向上在空间连续发展。
但该模型不能反映边坡土质差异和地质构造条件,实际边坡的渐进破坏与该理论模型相差甚远。
王庚荪[1]认为岩土边坡的失稳破坏并不是瞬间便发生整体破坏,而是一个由局部破坏逐渐扩展以至贯通形成滑面的渐进过程。
他认为由于坡体中裂隙和节理等几何因素的存在,加上岩体本身的不连续性,在外界荷载作用下,坡体中的应力不可能均匀分布,而呈现出局域性的应力集中。
当该局域内的应力超过材料的强度值时,就会导致局域性破坏,而一旦发生局域性破坏,必然在其邻近区域内发生应力的释放、转移和重新调整,故该邻近区域内材料的应力可能会由原先没有超过极限强度值而转变为超过极限强度值而发生破坏,并进行应力的释放和转移,从而把多余的荷载转加到其它邻域。
这样在滑体内应力的不断调整过程中,破坏面也不断延伸。
谭文辉[2]采用有限差分程序FL AC ,模拟了完整岩质边坡的渐进破坏过程。
爆破振动三角形荷载计算公式爆破振动三角形荷载是指由于爆破等原因引起的地铁、桥梁、建筑物等周围土体受到冲击荷载而产生的振动效应。
在工程设计中,需要进行对爆破振动三角形荷载进行计算,以保证结构的安全性。
下面是爆破振动三角形荷载计算的详细过程。
1.定义荷载:爆破振动三角形荷载是一种动态荷载,其荷载大小和作用时间与距离爆破点的距离成正比。
爆破振动荷载的单位通常为爆破参数或者克,和距离成反比。
2.确定爆破荷载参数:爆破振动荷载的大小与距离爆破点的距离有关,通常使用炸药当量来表示。
炸药当量越大,产生的冲击波和振动荷载越大。
计算时需要知道炸药的当量和距离爆破点的距离。
3.计算爆破振动三角形荷载的特性参数:爆破振动三角形荷载的特性参数包括冲击波传播速度、冲击波到达时间、冲击波数值和振动荷载的作用时间。
这些参数可以通过实测数据和理论公式来获取。
4.计算爆破振动三角形荷载的冲击荷载值:根据爆破振动三角形荷载的特性参数,可以利用理论或计算公式来得到荷载的数值。
常用的计算方法有冲击荷载计算法、总荷载法等。
其中冲击荷载计算法是最常用的方法,其计算公式为:P=1.2*K*(W/D^2)*(T/D)其中,P为振动荷载的大小,单位为克;K为爆破系数,是一个根据实测数据或经验所得到的修正系数;W为炸药当量,即一个爆破点所产生的能量,单位为当量克;D为爆破点到观测点的距离,单位为米;T为观测时间,即作用时间,单位为秒。
5.计算爆破振动三角形荷载对结构的影响:根据爆破振动三角形荷载的冲击荷载值,可以计算荷载对结构的影响。
需要注意的是,爆破振动荷载是一种动态荷载,对结构的影响会随着时间的增加而减小。
因此,在计算结构的响应时,需要考虑动态荷载的作用时间和荷载的变化规律。
6.评估结构的安全性:根据爆破振动三角形荷载对结构的影响,可以评估结构的安全性。
通常采用结构的动力响应和破坏准则来评估结构的安全性,以确定结构是否满足设计要求。
总结起来,爆破振动三角形荷载的计算公式包括爆破振动荷载参数的确定和冲击荷载值的计算。
混凝土结构构件破坏性检测标准一、引言混凝土结构是现代建筑中常见的一种结构形式,具有重量轻、易加工、耐久性好等优点,但也存在着使用年限长会出现破坏的问题。
因此,对于混凝土结构构件的破坏性检测非常重要,可以及时发现结构问题,保障建筑的安全性。
二、破坏性检测的定义和分类破坏性检测是指通过对混凝土结构构件进行破坏性试验,以了解其强度和性能等方面的情况,从而评估其结构的安全性和可靠性的一种检测方法。
破坏性检测主要分为荷载试验和非荷载试验两类。
1.荷载试验荷载试验是指对混凝土结构构件施加一定的荷载,观察其在荷载作用下的破坏形态、破坏模式和承载能力等指标,以评估其结构的安全性和可靠性。
荷载试验包括静载试验、疲劳试验、爆破试验等。
2.非荷载试验非荷载试验是指通过对混凝土结构构件进行一定的非荷载试验,如超声波检测、钻孔取样、电子测量等,以了解其性能、构造、损伤情况等指标,从而评估其结构的安全性和可靠性。
非荷载试验包括钻孔取样试验、超声波检测试验等。
三、破坏性检测的标准1.荷载试验标准荷载试验的标准主要包括GB/T50081-2002《混凝土结构设计规范》、GB/T50082-2009《混凝土结构检验规程》、GB/T50080-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》等。
2.非荷载试验标准非荷载试验的标准主要包括GB/T50315-2000《混凝土结构损伤检测规程》和GB/T50296-2013《混凝土结构损伤检测技术规程》等。
四、破坏性检测的方法1.荷载试验方法(1)静载试验静载试验是指对混凝土结构构件施加一定静力荷载,观察其在荷载作用下的破坏形态、破坏模式和承载能力等指标,以评估其结构的安全性和可靠性。
静载试验主要有钢筋混凝土梁、板、柱、墙等试件。
(2)疲劳试验疲劳试验是指对混凝土结构构件进行反复加载,以评估其在长期受力情况下的性能和可靠性。
疲劳试验主要有钢筋混凝土梁、板、柱等试件。
(3)爆破试验爆破试验是指对混凝土结构构件施加爆破荷载,观察其在荷载作用下的破坏形态、破坏模式和承载能力等指标,以评估其结构的安全性和可靠性。
*收稿日期:2020-06-19修回日期:2020-07-03作者简介:刘辉喜(1978-),男(汉族),广东韶关人,高级工程师,现从事交通基础设施建设管理工作。
爆破荷载作用下管道动力响应及振速控制标准分析刘辉喜*(深圳市交通公用设施建设中心,广东深圳518000)摘要:随着我国交通建设的不断发展,出现了许多下穿管道的施工项目,不可避免地会对既有管线造成施工扰动,其中临近隧道爆破施工是最为不利的工况之一。
为确定爆破地震波作用下埋地管道的安全及正常运行,采用理论分析及数值模拟的方法对其进行了研究。
以深圳市大山陂1号隧道下穿燃气管线和成品油管线工程为依托,分析了埋地管道在爆破地震波作用下的动力响应变化规律,并结合埋地管道材料的Von Mises 屈服准则提出了不考虑初始缺陷以及运营腐蚀的情况下管道的安全振速控制标准为19cm/s 。
关键词:埋地管道;振动速度;安全控制标准;单自由度体系中图分类号:TV554文献标识码:A 文章编号:1004-5716(2021)03-0181-04现代社会的城市基础设施中,埋地管道在水、油、天然气等重要生活物资的供给上扮演着非常重要的角色,目前我国七成的石油以及近乎100%的天然气是通过埋地管道进行运输的[1]。
与此同时,随着我国交通工程的快速发展,许多新建、改建以及扩建的工程项目不可避免地会对既有输油、输气管道造成施工扰动。
其中临近隧道爆破施工是最为不利的工况之一。
地下管网一旦发生事故,不但会造成直接的经济损失,对周围的环境产生极大的破坏,影响人们的正常生活与生产,同时对事故的处理、治理也十分困难[2-3]。
因此,在工程初期确定合理的管道振速控制标准对确保埋地管道在临近爆破施工影响下的安全可靠运行具有非常重要的现实意义。
1爆破地震波作用区的岩体应力隧道爆破通常采用柱状非耦合结构装药,当药包起爆后,随着传播距离的增大,波阵面外扩,爆破近区的冲击波衰减为爆破远区(爆心距大于400~500r,r 为炮眼半径)的柱面弹性地震波,使得该区域的岩体质点发生弹性振动[4],见图1。
爆破振动三角形荷载计算公式爆破振动是指在一定条件下,爆破产生的冲击波传播到地面时,产生的一种振动现象。
在工程领域中,我们常常需要计算爆破振动对周围结构的影响,以保证结构的安全性。
本文将介绍爆破振动三角形荷载计算公式。
爆破振动的传播对结构的影响与许多因素有关,其中包括荷载的形式、荷载施加的位置、结构的固有频率等。
在计算爆破振动时,我们常采用三角形荷载模型来模拟爆破荷载的传播过程。
三角形荷载模型是将爆破荷载在时间上逐渐变化的过程进行简化,将其近似为一个面积逐渐增大的三角形。
这种近似方法在实际计算中具有一定的合理性,因为在实际爆破中,爆炸物的破碎和振动传播过程都具有一定程度的持续性。
爆破三角形荷载计算公式如下:$$ q(t) = \frac{P}{T} \cdot \left( t - \frac{T}{2} \right)\quad \textrm{当} 0 \leq t \leq T $$$$ q(t) = -\frac{P}{T} \cdot \left( t - \frac{3T}{2} \right) \quad \textrm{当} T \leq t \leq 2T $$其中,$q(t)$代表时间$t$时刻的荷载大小,$P$代表爆破荷载的峰值大小,$T$代表爆破荷载作用时间的一半。
这个公式描述了一个时间从0到$2T$的周期性变化的三角形荷载。
在实际应用中,我们还需要考虑地基的相互作用、材料的非线性特性等因素。
因此,上述公式只是一个简化模型,用于快速估算爆破振动对周围结构的影响,实际计算中需要结合具体的工程要求进行调整。
除了三角形荷载模型,还有其他形式的荷载模型被用于计算爆破振动,如矩形荷载模型、高斯荷载模型等。
这些模型在实际计算中的应用也是十分广泛的。
总结起来,爆破振动三角形荷载计算公式为$q(t) = \frac{P}{T}\cdot \left( t - \frac{T}{2} \right)$,其中$q(t)$代表时间$t$时刻的荷载大小,$P$代表爆破荷载的峰值大小,$T$代表爆破荷载作用时间的一半。
爆破等效荷载峰值一、爆破等效荷载峰值的定义爆破等效荷载峰值是指在建筑物结构中,受到爆炸荷载作用时,结构所承受的最大荷载值。
这个值通常用于建筑物的防爆设计和防护措施的制定。
二、影响爆破等效荷载峰值的因素1. 爆炸源的性质和距离:爆炸源的性质决定了其释放出来的能量大小,而距离则决定了能量传输到建筑物结构时所剩余的能量大小。
2. 建筑物结构的材料和形式:不同材料和形式的建筑物对爆炸荷载有不同程度的抵抗能力。
3. 建筑物结构的尺寸和强度:尺寸越大、强度越高的建筑物,其承受爆炸荷载能力也越强。
4. 爆炸波在空气中传播过程中遇到障碍物时反射、折射或绕射等现象也会影响到建筑物结构所受到的荷载大小。
三、爆破等效荷载峰值的计算方法1. 爆炸荷载峰值的计算公式:F = K × W其中,F为爆炸荷载峰值,单位为kN;K为荷载系数,根据不同情况取不同值;W为当地标准炸药当量,单位为kg。
2. 荷载系数的确定:(1)对于钢筋混凝土结构:K=0.8~1.0;(2)对于钢结构:K=1.0~1.2;(3)对于砖混结构:K=0.6~0.8。
3. 当地标准炸药当量的确定:当地标准炸药当量是指在特定条件下所需的等效装药量。
具体计算方法如下:W = Q × D^2/3其中,W为标准当量,单位为kg;Q为当地标准装药密度,单位为g/cm³;D为爆炸源到建筑物结构中心距离,单位为m。
四、建筑物防护措施设计建筑物防护措施主要包括以下方面:1. 建筑物外墙和窗户采用防弹玻璃,并加装防弹网;2. 建筑物内部采用防爆门、防爆窗等设施;3. 在建筑物外部设置隔离带,以减少爆炸波对建筑物的影响;4. 对建筑物结构进行加固和改造,提高其抵抗爆炸荷载的能力。
五、结论在进行建筑物防爆设计时,需要考虑到多种因素对爆破等效荷载峰值的影响,并采取相应的防护措施。
同时,在计算荷载峰值时需要严格按照标准计算公式进行,并根据具体情况确定荷载系数和当地标准炸药当量。
爆破等效荷载峰值1. 爆破等效荷载峰值的概念爆破等效荷载峰值是指在建筑工程中,由于爆炸或爆炸冲击引起的结构物所受到的最大力或压力。
这是一种特殊的荷载,其作用于结构物上会导致结构的损坏甚至倒塌。
2. 影响爆破等效荷载峰值的因素2.1 爆炸能量大小爆炸能量大小是影响爆破等效荷载峰值的重要因素之一。
通常,爆炸能量越大,产生的冲击波和压力波就越强,对结构物造成的荷载也就越大。
2.2 爆炸距离爆炸距离是指爆炸源与结构物之间的距离。
当爆炸源距离结构物较近时,冲击波和压力波传播到结构物上时会更加强劲,从而导致结构物所受到的荷载增大。
2.3 结构物材料和形状结构物的材料和形状也会对爆破等效荷载峰值产生影响。
不同材料的结构物在受到相同爆炸能量时,其反应和承受荷载的能力是不同的。
此外,结构物的形状也会影响冲击波和压力波在结构物上的传播路径,进而影响所受到的荷载。
2.4 爆炸类型不同类型的爆炸,如化学爆炸、核爆炸等,其产生的冲击波和压力波特点也不同,从而对结构物所受到的荷载产生不同影响。
3. 爆破等效荷载峰值计算方法3.1 工程经验法工程经验法是一种常用于计算爆破等效荷载峰值的方法。
该方法基于过去实际工程中获得的经验数据进行估算。
通过对类似工程项目进行观察和记录,总结出一些与结构损坏相关的参数,并将这些参数应用于新项目中进行计算。
3.2 数值模拟法数值模拟法是一种基于计算机数值模型进行爆炸等效荷载峰值计算的方法。
通过建立结构物的三维模型,采用爆炸力学理论和数值计算方法,模拟爆炸发生后冲击波和压力波在结构物上的传播过程,并计算出结构物所受到的荷载。
3.3 实验测试法实验测试法是一种通过实际爆破试验来测量爆破等效荷载峰值的方法。
在实验中,通过设置合适的仪器设备,测量冲击波和压力波对结构物产生的作用力或位移变化,从而得到爆破等效荷载峰值。
4. 爆破等效荷载峰值在工程中的应用4.1 结构强度设计在建筑工程中,了解爆破等效荷载峰值对于结构强度设计至关重要。
石油化工控制室抗爆结构设计探讨发布时间:2023-02-22T01:51:21.141Z 来源:《建筑创作》2022年第19期作者:张弘强[导读] 随着社会和经济的持续发展,石油经济对社会产生了越来越大的影响。
张弘强中石油吉林化工工程有限公司 132002【摘要】随着社会和经济的持续发展,石油经济对社会产生了越来越大的影响。
石化行业最大的特点就是其安全问题,其中最普遍的就是易燃易爆,在生产中很有可能会发生爆炸,有些生产环节还会出现爆炸。
因此,如何有效地减少爆炸造成的伤害就显得尤为重要。
对石化公司控制室的抗爆炸结构的设计进行了简单的分析,以期对有关人员有所帮助。
【关键词】石油化工;控制室;抗爆设计;结构设计前言:在石油加工中,控制系统是整个生产过程中最为关键的一个环节。
由于控制技术的不断发展,DCS已被广泛地应用于石油加工的各个环节。
在现代石油化工项目中,通常仅有一个控制中心来进行有关的生产过程的控制。
在这种控制中心内,有许多的控制装置和仪表,并有一定的运行和维修人员。
随着人们对安全的认识不断加深,控制中心(控制室)的抗爆炸作用日益突出,并得到了广泛的应用。
爆炸荷载是一种动态荷载,它的作用力大,持续时间短,危害后果严重,其产生的原因和机制都与传统的静荷载有着很大的区别。
1.石油化工控制室抗爆设计范围针对石化企业控制室的抗爆设计范围,历来没有一个明确的规范,因此,在实施过程中,由于各设计单位、工程的不同,各有不同。
例如,中国成达公司在控制室(控制中心)和现场机柜之间进行了抗爆设计,其范围如下:(1)中石化、中石油、中海油等单位按国家石油和石化企业的施工标准进行;(2)从国外引进的技术包、项目、基础设计等文件中对项目的相关要求;(3)建筑工程业主提出的抗爆性设计要求的;(4)项目安全评价、政府部门安全消防审核报告中,建议项目进行抗爆设计。
2.爆炸荷载与抗爆结构的设计原则爆炸是指在特定的环境下,物质内部的能量被激发后,会在一瞬间被集中释放。