爆破振动速度与加速度的等效换算研究 .pdf

ｄｏｉ１０. ３９６９/ ｊ. ｉｓｓｎ. １００１-８３５２. ２０１５. ０５. ０１２ 爆破振动速度与加速度的等效换算研究 ❋ 谢兴博① 钟明寿① 陈 勇①② 郭 涛① ①解放军理工大学野战工程学院江苏南京,２１０００７ ②南京理工大学化工学院江苏南京,２１００９４ [摘 要] 针对建筑结构抗震设计采用爆破振动加速度、工程爆破安全控制标准采用振动速度的不一致问题,通 过理论分析和现场测试试验对爆破振动速度峰值和加速度峰值的等效换算及影响因素进行了分析。 研究表明爆 破振动速度峰值和加速度峰值可通过公式进行等效换算,换算系数与最大单段药量、爆心距、起爆方式等影响因素 相关。 [关键词] 爆破振动；振动速度；加速度；等效换算 [分类号] ＴＤ２３５. １；Ｏ３８４ 引言 近年来,随着爆破技术的广泛使用,越来越多的 爆破施工地点集中于城区,沿线地表各类建筑密集, 爆破产生的振动通过介质传递到周围,会引起附近 建筑结构的振动,当振动达到一定强度时,会造成地 表建筑物结构不同程度的损坏。 评估地震强度一般 可用位移、速度、加速度、频率等参量进行描述[１]。 目前,地震研究者一般采用振动加速度荷载进行计 算和校核,因为振动加速度能和地震产生的惯性力 相联系,可以直接从加速度记录量出,便于对建筑结 构产生影响的地震载荷换算及进行建筑结构内力分 析[２]。 当爆破振动加速度小于建筑结构允许值时 是安全的,否则会造成结构的破坏[３]；而爆破工程 部门多采用振动速度峰值对建筑物进行安全性评 估,例如 ＧＢ６７２２２０１４爆破安全规程规定水工 隧道、交通隧道、矿山巷道、电站厂中心控制室设 备、新浇大体积混凝土等建构筑物的爆破振动判 据采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频 率[４]。 建筑结构设计抗震标准和爆破振动控制标 准不一致,经常会给爆破工程设计与施工带来不便, 因此,对爆破振动速度峰值和加速度峰值之间的等 效换算问题亟待解决。 本文通过等效换算计算公式 的理论分析,并结合上海东海大桥旁的大乌龟岛中 深孔岩石爆破工程监测数据,对爆破振动速度峰值 和加速度峰值的等效换算及影响因素进行了初步研 究,为爆破工程施工爆破振动速度和加速度控制标 准的等效换算提供参考。 １ 爆破振动特性分析 １. １ 爆破振动物理量 爆破引起的振动是一个非常复杂的随机过程。 它的振幅、周期和频率常常是随时间变化的,简化成 质点作简谐运动。 对于爆破过程来说振动的最大幅 值是关键参量,这样可以满足工程的需要[５]。 众所 周知,质点运动的力学状态可以用位移 Ｘ、速度 ｖ 和 加速度 α 来表示,表达式为 Ｘ ＝ Ａｓｉｎωｔ；１ ｖ ＝ ｄＸ ｄｔ ＝ Ａωｓｉｎωｔ ＋ ２ π ；２ α ＝ ｄ２Ｘ ｄｔ２ ＝ Ａω２ｓｉｎωｔ ＋ π。３ 在确定爆破振动地面质点运动参数时,一般只 选取爆破振动的最大幅值,因此得出 Ｘ ＝ Ａ,ｖ ＝ Ａω ＝２πｆＡ, α ＝４π２ｆ２Ａ。 得到加速度与速度的比值为 α/ ｖ ＝２πｆ。４ 式中Ｘ 是时间 ｔ 时的质点振动位移,ｃｍ；Ａ 是质点 最大振幅,ｃｍ；ｖ 是质点振动速度,ｃｍ/ ｓ；α 是质点振 动加速度,ｃｍ/ ｓ２；ω 是角频率,ｓ －１,其值为 ２πｆ； ｆ 是 质点频率,Ｈｚ。 从以上诸式可以看出,如果已知位 移、速度、加速度中任意参数,经过积分或微分可以 求出其余两个参数。 􀅰１５􀅰２０１５ 年 １０ 月 爆破振动速度与加速度的等效换算研究 谢兴博,等 ❋ 收稿日期２０１５￣０１￣０８ 基金项目国家自然科学基金资助项目５１３０４２１８,５１３３９００６,５１２０８５０８ 作者简介谢兴博１９７１ ,男,硕士,副教授,主要从事爆破器材应用技术研究。 Ｅ￣ｍａｉｌｚｎｂｘｉｅ＠１２６. ｃｏｍ 通信作者钟明寿１９８３ ,男,博士,讲师,主要从事爆炸危害控制技术研究。 Ｅ￣ｍａｉｌｚｈｏｎｇｍｓ７＠１２６. ｃｏｍ １. ２ 爆破振动预报公式 爆破振动观测表明,影响爆破振动强度的主要 因素是药量、爆心距和传播介质,振动强度幅值可以 取下列常用函数形式 Ａ ＝ ＫＱｎＲ － ｍ。 ５ 式中Ａ 为地面振动最大幅值；Ｑ 为药量；Ｒ 为测点 距爆心距离；Ｋ、ｎ、ｍ 为场地系数。 我国 ＧＢ６７２２２０１４爆破安全规程规定,以 地表质点峰值振动速度作为爆破地震安全判据的主 要物理量指标。 通常按式６计算埋在地下的药包 爆炸时产生的地面振动速度大小, ｖ ＝ ＫＱ１/３/ Ｒ α。 ６ 式中ｖ 是地面振动速度；Ｑ 是炸药量；Ｒ 为观测点到 爆源的距离；Ｋ、α 是与爆破点至计算保护对象之间 的地形、地质条件有关的系数和衰减指数。 以美国为首的西方国家采用 ｖ ＝ ＫＱ１/２// Ｒ α。 ７ 英国人引用能量比 ＥＲ做为破坏判据,ＥＲ＝ １０. ８α/ ｆ２,α 是加速度,ｍ/ ｓ２；ｆ 是频率。 由 １. １ 节 公式可以看到,质点的振动速度和振动加速度都与 振幅成正比,速度与频率成正比,加速度与频率二次 方成正比。 加速度与速度的比值 α/ ｖ ＝２πｆ,所以爆 破振动与加速度的等效换算与频率有直接关系。 国内学者焦永斌提出的计算爆破振动引起的地 面质点振动频率的公式如下[６] ｆ ＝ ｋｆＣ７/５ ｓ / Ｑ１/３Ｑ１/３/ Ｒ２/５。８ 式中ｆ 是介质质点的主振频率,Ｈｚ；ｋｆ为频率系数, ０. ０１ ｋｆ０. ０３； Ｃｓ为岩石的横波波速,ｃｍ/ ｓ；Ｑ 为 炸药量,ｋｇ,其中延时爆破时为最大一段装药量,齐 发爆破时为总装药量；Ｒ 为爆心距,介质质点与爆源 的距离,ｍ。 国内学者唐春海等提出的爆破振动频 率计算公式则为 ｆ ＝ ｋＱ１/３/ ｌｏｇＲ１/２。９ 式中ｆ 为介质质点的主振频率,Ｈｚ。 ｋ 为系数,对于 硐室爆破,ｋ ＝ ０. ８ ５. ０；对于台阶爆破,ｋ ＝ ５. ０ ５０. ０；对于拆除爆破,ｋ ＝１. ０ １０. ０；药量大时系数 取小值,反之取大值。 Ｑ、Ｒ 的物理意义和单位同 ８式。 该公式在计算方面简单明了,但系数 ｋ 的选取 却不易掌握。 利用爆破振动速度作为衡量和描述爆破振动强 度标准的优点是能和地震波携带的能通量所产生的 地应力相联系,并和岩土工程构筑物的应力分析相 联系；加速度能和地震产生的惯性力相联系,可以直 接从加速度量出,便于作用于建筑物的爆破地震荷 载换算,从而进行建筑物的应力分析[７]。 当前国内 的爆破施工过程中大多都是以质点的振动速度或者 加速度来衡量爆破振动强度的大小,但都很难同时 兼顾这两个指标,但事实证明,在爆破施工过程中控 制其中一个标准时仍然可能发生由爆破振动产生的 安全问题。 因此,迫切需要建立同时兼顾振动速度 和加速度两个指标的衡量标准。 ２ 现场测试及结果分析 ２. １ 监测系统和测试方法 爆破振动测试仪采用成都中科动态仪器有限公 司产的 ＥＸＰ￣３８５０ 型爆破振动测试仪。 传感器采用 中国地震局工程力学研究所研制的 ８９１￣ＩＩ 型磁电式 拾振传感器,它是动圈往复式传感器,具有 ４ 档可 调,档位１、档位２、档位３、档位４ 分别对应测试加速 度、中速度、大速度和小速度参量。 ＥＸＰ￣３８５０ 爆破 振动测试仪与 ３ 台 ８９１￣ＩＩ 型传感器相连,组成爆破 振动速度和加速度测试系统。 ３ 台 ８９１￣Ⅱ型传感器 分别测量爆破地震波的 ３ 个方向的分量,即垂直向 Ｖ、水平径向Ｒ和水平切向Ｔ。 测试结合上海东海大桥旁的大乌龟岛中深孔岩 石爆破工程进行图 １。 爆破工程以东海大桥为界 分为南北两大区域,南侧为开山区域 １＃,北侧分为 开山区域 ２＃。 开山工程区域 １＃的边界离东海大桥 南侧道路边线约 ５ １０ ｍ,开山区域东西长约 ６３０ ｍ,南北宽约 １４０ ｍ；开山区域 ２＃的边界距离东海大 桥北侧道路边线约 ２０ ３０ ｍ,爆破范围东西长约 ３８０ ｍ,南北宽约 ９５ ｍ。 图 １ 爆破区域平面位置图 Ｆｉｇ. １ Ｐｌａｎｅ ｇｒａｐｈ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ａｒｅａ 测试试验时每个桥墩位置布设两台仪器,共 １２ 个桥墩,２４ 台仪器。 分别调至不同档位测试爆破振 动速度和加速度,２ 个仪器布设在同一个测点,对每 次爆破均进行速度和加速度监测,试验采集记录数 据样本 １４２ 个。 为了获得完整、准确的数据资料,每次试验前, 到爆破施工现场详细了解爆破设计参数和装药、连 线等施工情况。 统计的内容包括爆破区域中心坐 标、台阶高度的总药量、分段情况、最大段药量、钻孔 的孔深、孔径、单孔装药量、孔距、排距、起爆网络的 􀅰２５􀅰 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４４ 卷第 ５ 期 联结形式、各起爆段所用的延期雷管的段别等。 然 后将统计的信息以表的形式整理记录,以便查询与 分析。 ２. ２ 振动速度和加速度的等效换算 郭涛等[８]在减震沟对爆破振动加速度试验研 究一文中得到峰值加速度 α ＝１５８. ５Ｑ１/３/ Ｒ２. ０１,可 以看出其形式与萨道夫斯基爆破峰值振动公式 ｖ ＝ ＫＱ１/３/ Ｒ α 完全类似,表明爆破振动速度和加速度 峰值可进行等效换算。 图 ２ 为本次实测爆破振动速度和加速度的拟合 图,从监测数据看,爆破振动加速度峰值与速度峰值 存较好的相关性。 可表示为 α ＝ τ􀅰ｖ。１０ 式中α 为爆破振动加速度,ｃｍ/ ｓ２；ｖ 为爆破振动速 度,ｃｍ/ ｓ；τ 为回归系数,τ ＝４２. １。 τ 是根据公式 α/ ｖ ＝２πｆ ＝ τ 求得。 图 ２ 振动速度和加速度拟合图 Ｆｉｇ. ２ Ｆｉｔｔｉｎｇ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ 上述数据是中深孔岩石爆破的工程实际监测数 据,回归系数 τ 的值与距离远近、药量大小、起爆方 式、地形变化等影响因素有关。 ２. ３ 影响因素分析 实际工程中影响振动强度的因素包括距离、最 大单段药量、起爆方式、地形地质等。本文对监测数 据按照不同因素整理,对几种影响加速度和速度等 效换算结果的因素进行分析。 ２. ３. １ 爆心距的影响 表 １ 为现场测试中最大单段药量相同、离开爆 源的距离不同时,得到的测试结果。 图 ３ 为爆心距 与爆破振动加速度和速度比值的关系图,即距离与 频率的关系图。 图 ３ 爆心距的影响 Ｆｉｇ. ３ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｂｕｒｓｔ ｄｉｓｔａｎｃｅ 由表 １ 和图 ３ 可知,随着爆心距的增加,爆破振 动速度和加速度的幅值减小、主频降低。 距离增加, 振动扰动空间加大,波阵面能量密度降低,介质阻尼 损耗增多,故振幅减小。 不同频率振动成分随距离 衰减速率不同,频率越高,衰减越快。 从监测数据 看,加速度与速度的比值也存在下降趋势,表明主频 率随着爆心距的增加而降低。 ２. ３. ２ 最大单段药量的影响 表 ２ 为现场测试中最大单段药量不相同、爆心 距相同时的测试结果。 图 ４ 为最大单段药量与爆破 振动加速度和速度比值的关系图,即最大单段药量 与频率的关系图。 由表 ２ 和图 ４ 可知,振动加速度 与速度的比值存在先下降、后增加的趋势,表明药 量较小时,主频率随着最大单段药量的增加而降低, 但是当最大单段药量增加到一定量后,主频率有增 大的趋势。 ２. ３. ３ 起爆方式的影响 中深孔爆破一般采用毫秒时间间隔延期起爆, 延期时间取２５ １００ ｍｓ不等。表３为采用单个药包 表 １ 不同爆心距的试验结果 Ｔａｂ. １ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ 最大单段药量/ ｋｇ 爆心距/ ｍ 振动速度/ ｃｍ􀅰ｓ －１ 通道 Ｘ通道 Ｙ通道 Ｚ 振动加速度/ ｃｍ􀅰ｓ －２ 通道 Ｘ通道 Ｙ通道 Ｚ ２４９４０. ５５２０. ４０５０. ７１５１０. ５５８１４. ０１２７. ８４４ ２４１１２０. ４７００. ３８９０. ４０８７. ９０６８. ７１２１６. ０６７ ２４１１６０. ２６６０. １８７０. ３１２５. １１４４. ２０５９. ７１９ ２４１２３０. ４６４０. ３１１０. ２９４８. ３０８６. ８３６１０. ８２９ ２４１３６０. ２２００. １１５０. ２３９４. １１５２. ９２１６. ９０５ ２４１６９０. １７４０. １０５０. １６９２. ２６６２. ４７６４. １０８ 􀅰３５􀅰２０１５ 年 １０ 月 爆破振动速度与加速度的等效换算研究 谢兴博,等 表 ２ 不同最大单段药量的试验结果 Ｔａｂ. ２ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｈａｒｇｅ 最大单段药量/ ｋｇ 爆心距/ ｍ 振动速度/ ｃｍ􀅰ｓ －１ 通道 Ｘ通道 Ｙ通道 Ｚ 振动加速度/ ｃｍ􀅰ｓ －２ 通道 Ｘ通道 Ｙ通道 Ｚ ２０１１２０. ０４４０. ０１８０. ０２５２. ２８７１. ５５１１. ４４９ ２７１１２０. １１７０. ０９２０. ２９５５. ８１０６. ４０４１７. ９６７ ３２１１２０. ６０８０. ３２１０. ５９２２５. ３８２１４. ９８３１９. １２２ ４０１１２０. ６１５０. ６１８０. ８２６１９. ０８３３８. ８０９２１. ５０４ ５６１１２１. １４５１. ０３７０. ５０５４３. ０５１２７. ０１２１７. ８７７ ８０１１２１. ３７８０. ７５２０. ５０９５５. ０３１２５. ３９０１９. ４２０ 图 ４ 最大单段药量的影响 Ｆｉｇ. ４ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｈａｒｇｅ 表 ３ 不同起爆方式的试验结果 Ｔａｂ. ３ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｗａｙｓ 总药量/ ｇ 最大单段 药量/ ｇ 爆区距 离/ ｍ 频率/ Ｈｚ ＸＹＺ ２００２００５０. ３３１. ７５３４. １９３１. ０１ ２００２００３２. ５２８. ９９３１. ７５３５. ７１ ２００２００２３. ２２２. ３５２８. ５７３８. ４６ ２００ ５２００５０. ３３６. ７０１１１. １０４１. ２４ ２００ ５２００３２. ５３８. １０３８. ４６４１. ２４ ２００ ５２００２３. ２３７. ０４４０. ８２４８. １９ ２００ ｇ 和 ５ 个单个药量分别２００ ｇ,按５０ ｍｓ时间间隔 起爆方式的试验结果,图 ５ 为齐爆、延期爆破与频率 的关系。 由表 ３ 和图 ５ 可知,由于各段药量产生振 动的相互作用,加上传播距离和方位的不同,延期起 爆最大段药量和不延期同药量起爆相比,主频更大, 但随着距离的增加,其大小越来越接近。 ３ 结论 １中深孔岩石爆破振动加速度峰值与速度峰 值在一定条件下可以通过等效互换确定安全控制标 准。 其等效性原则及峰值加速度安全控制标准可由 式１０ 表示,回归系数可通过实测数据的回归分析 得到。 ２爆破振动加速度和速度峰值进行等效换算 图 ５ 起爆方式的影响 Ｆｉｇ. ５ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｗａｙｓ 时,换算系数的大小与爆心距、最大单段药量、起爆 方式等多种影响因素有关。 ３实测数据表明主频率随着爆心距的增加而 降低；主频率随着最大单段药量的增加有先减小、后 增大的趋势；延期起爆最大段药量和不延期同药量 起爆相比,主频更大,但随着距离的增加,其大小越 来越接近。 参 考 文 献 [１] 章涛,于广明,邢宾,等. 城市隧道开挖爆破对地表建 筑物影响的安全评价[Ｊ]. 青岛理工大学学报,２０１１, ３２５３６￣４０. 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Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ＸＩＥ Ｘｉｎｇｂｏ①, ＺＨＯＮＧ Ｍｉｎｇｓｈｏｕ①, ＣＨＥＮ Ｙｏｎｇ①②, ＧＵＯ Ｔａｏ① ①Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｆｉｅｌｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, ＰＬＡ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｎｊｉｎｇ, ２１０００７ ②Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｎｊｉｎｇ, ２１００９４ [ＡＢＳＴＲＡＣＴ] Ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｓｅｉｓ￣ ｍｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ, ｔｈｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃ￣ ｔｏｒｓ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｅａｋ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔ. Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｅａｋ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｐｅａｋ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａ. Ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｈａｒｇｅ, ａｂｓｏｌｕｔｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ, ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｒｅｌａｔｅｄ ｆａｃｔｏｒｓ. [ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ] ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ； ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ； ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ； ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ 􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒 上接第 ５０ 页 Ａｎ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＤＤＡ Ｍｅｔｈｏｄ Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｔｒａｉｎ Ｒａｔｅ ｏｆ Ｒｏｃｋ ＹＵ Ｄｅｙｕｎ①, ＬＩＵ Ｄｉａｎｓｈｕ①, ＨＥ Ｃｈｅｎｇｌｏｎｇ② ①Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ＆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂｅｉｊｉｎｇ, １０００８３ ②Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ, １０００８１ [ＡＢＳＴＲＡＣＴ] Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｗｉｔｈｏｕｔ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒａｉｎ ｒａｔｅ ｅｆｆｅｃｔ ｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｃｌａｓｓｉｃ ＤＤＡ ｍｅｔｈｏｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｒｏｃｋ ｄｙｎａｍｉｃｓ, ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａ ｏｆ ｒｏｃｋ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｔｒａｉｎ ｒａｔｅ ｗａｓ ｉｎｔｒｏ￣ ｄｕｃｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ＤＤＡ ｐｒｏｇｒａｍ, ａｎｄ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｆａｉｌｕｒｅ ｃｒｉｔｅｒｉａ, ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ ｓｐｒｉｎｇ ｆａｉｌｕｒｅ ｃｒｉｔｅｒｉａ, ｗａｓ ｄｅ￣ ｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ＤＤＡ ｐｒｏｇｒａｍ. Ｕｎｉａｘｉａｌ ｔｅｎｓｉｌｅ ａｎｄ ｕｎｉａｘｉａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｖｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｆ ｒｏｃｋ ｗｅｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＤＤＡ ｐｒｏｇｒａｍ, ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ. Ｉｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｄａｍａｇｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｒｏｃｋ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ＤＤＡ ｐｒｏｇｒａｍ ｄｏｅｓｎｔ ｃｈａｎｇｅ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄｉｎｇ ｒａｔｅｓ, ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｉｎｃｏｎｓｉｓ￣ ｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ. Ｗｈｉｌｅ ｄａｍａｇｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｒｏｃｋ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＤＤＡ ｐｒｏｇｒａｍ ｉｓ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ, ａｎｄ ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒｏｃｋ ｉｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｌｏａｄｉｎｇ ｒａｔｅ. [ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ] ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｓｔｒａｉｎ ｒａｔｅ； ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 􀅰５５􀅰２０１５ 年 １０ 月 爆破振动速度与加速度的等效换算研究 谢兴博,等