爆破地震波作用下底层框架砌体结构的动力分析.pdf

第 “ 卷第 期 ““ 年 月 爆破 “79/;976 . ;6 “ “69，16996A,，1699 56B C,D’E9,F G9F H,’A;-, IA;,A） 1;7,/;4 FB9J6- 9B6 ’ J’9;B KA6F69 ,9-’A9,;69 L, K69 ,6J6- E7, 6 M;,,9,F 4 ’’; J’F,N ,; 69, J;6O ’ L, J’9;B KA6F69 6 F,FA-,F，9F L, 6J,DL6’;B 9B6 J,L’F ’ J’9;B KA6F69 ,9D -’A9,;69 L, K69 ,6J6- E7, 6 , AM P,9EL6,，L, AL’; F’M L, K69 ,6J6- E7, 69 ,O-769 A9F,;D ;’A9F E’;QL’M ’ RL’9D969 LBF;’M’E,; M9 （SAT69 M;’769-,）9F 9B, 69 9,;KB 67,D’’; J’9;B KA6F69 4 ， ,-A;6B ,7A6’9 6 JF, KB -’9;69 E6L L, ;,A ’ FB9J6- ;,M’9, A9F,; ,;LUAQ, E7, 6* A2751K69；69, J;6O；6J,DL6’;B 9B6 收稿日期 ““ . “V . / 作者简介 陈洪斌 （VW3 . ） ， 男； 襄樊 襄樊学院土木工程系高级工程 师 爆破产生的地震效应对周边建筑的承载能力及 其稳定性有着极大的影响， 房屋结构在爆破地震波 作用下的安全度是一个工程爆破界亟待解决的关键 问题。虽然 爆破安全规程（XIW0D/W） 对不同类 型的房屋结构制定了安全震动速度标准， 但由于房 屋个体的差异， 如结构设计中的抗震等级、 安全储 备、 结构的损伤等因素的影响， 当震动速度接近或达 到安全震动速度标准时， 结构的动力反应有较大不 同， 有的结构可能已发生破坏。因此， 爆破作用致使 周边结构发生破坏 （损伤） 的情况时有发生。 由于爆破作用的特殊性和复杂性， 现有文献在 爆破地震波对周边建筑的影响方面的探讨绝大部分 为定性分析或实验分析， 缺乏理论计算研究。另外， 现有的房屋结构设计均已构造地震作用为设计依 据， 爆破地震波与构造地震波存在较大差异， 因此在 爆破前， 利用时程分析方法对可能发生破坏 （损伤） 的爆破周边结构进行理论分析和安全度评估， 将存 在安全隐患的结构进行临时加固， 以确保爆破周边 建筑的安全是很有必要的。 动力方程数值解法的原理 考虑到爆破地震作用一般都为平衡随机过程， 其时程记录的规律是不可预知的， 因此在进行结构 爆破地震反应时， 所采用的数值解法为离散化的逐 步积分控制法。所采用的逐步积分控制法为威尔逊 D法 ［］ ， 即一种无条件稳定的线性加速度方法。用 这种方法对结构爆破地震反应进行时程分析， 其基 万方数据 本要点是 在线性加速度法的基础上将 延伸到 ， 求出相应于 的“ （） ， 然后除以得到对 应于 的 “ （） ， 该方法在“ 时是无条件 稳定。 砌体结构在爆破地震波作用下的动力方程为 ［］ ｛ ｝ 7， 房门门洞尺寸为 “69 7’ 368 7， 走道门洞尺寸为 “68 7’ 368 7，墙的厚度均 359 77。窗下墙高度 “699 7， 窗上墙高度为 96;9 7。楼面恒载6“9 7， 活载 “68 73； 屋面恒载 868 73， 雪载 96 73。上层外纵墙与横墙交接处设钢筋混凝土构 造柱， 砖的强度等级为 68， 混合砂浆强度等级； 二层 8， 三 A 五层为 368。设防烈度 B。爆破地 震波加速度时程如图 3 所示。 图 “ 底部框架砌体结构底部平面 图 3 爆破地震波加速度时程 363计算结果与分析 图 各层最大位移 利用文中方法对上述结构进行了动力反应时程 分析， 各层最大位移如图 、 底层位移时程曲线如图 5 和顶层位移时程曲线如图 8。爆破地震波作用下 结构动力反应的最大值与按结构设防烈度计算 （常 规地震作用下， 结构的地震反应按底部剪力法计算） 的结构反应比较见表 “。可以看到 爆破地震波的 最大加速度远大于房屋结构设防烈度罕遇地震的加 8“第 39 卷第 5 期陈洪斌等爆破地震波作用下底层框架砌体结构的动力分析 万方数据 速度值， 但由于作用时间短， 动力反应比常规地震反 应要小。 图 底层位移时程曲线 图 “ 顶层位移时程曲线 表 结构爆破地震反应与构造地震反应比较 地震波的最大加速度 （ ’） 底部位移 顶层位移 爆破地震*,-**. 构造地震’“*-’*“ 注 构造地震时， 地震波的最大加速度为设防烈度 （/） 下， 多 遇地震的加速度峰值。 -结论 根据以上分析可得出如下结论 ’） 爆破地震波作用下结构的动力反应与常规地 震 （构造地震） 作用下结构的动力反应有较大差异， 爆破地震波由于作用时间短， 虽然峰值加速度比常 规地震大的多， 但结构的动力反应不是很大。只有 对其进行时程分析， 才能对其安全度进行全面评估。 ） 由于爆破地震波的特点， 结构底层层间位移 通常较大， 特别是对于上刚下柔的底部框架砌体结 构， 这种特性尤为明显， 在安全度评估中必须引起重 视。 湖北省第六期爆破安全技术培训考核班结业 为提高湖北省爆破安全技术水平， 直接为国家重点工程服务， 经公安部同意、 湖北省公安厅行文， 湖北省 爆破安全技术考核组于 **- 年 ’’ 月 “ 日至 **- 年 ’ 月 日在恩施州巴东县水布垭工程建设工地举办了 湖北省第六期爆破工程技术人员安全技术培训考核班。 本期培训考核班学员共有 ’“ 名， 包括首次申请颁证、 申请提高作业证级别和扩大作业范围及其它变更 的爆破工程技术人员。学员中具有高级技术职称者 - 人， 中级技术职称者 “- 人， 初级职称者 , 人， 其中大 部分来自水利电力行业， 还有来自矿业、 铁道、 建筑、 交通等行业和设计、 研究、 高等院校及武警等单位。 为确保本期培训考核班的质量， 在培训阶段湖北省爆破学会指派出五位既具坚实理论基础又富有教学 经验和工程实践的教师， 进行了 * 学时的系统教学； 在考核阶段公安部专家和湖北省公安厅主管领导亲临 现场， 亲自工作， 考核纪律严明、 考场秩序井然。湖北清江水布垭工程建设公司、 葛洲坝集团清江施工局和易 普力化工有限公司自始至终大力支持培训考核工作。湖北省第六期爆破安全技术培训考核班于已 **- 年 ’ 月 日圆满结业。 本刊通讯员 0’爆破**- 年 ’ 月 万方数据