爆破模拟地震研究

第4卷 第1期

2007年2月

铁道科学与工程学报

JOURNALOFRAILWAYSCIENCEANDENGINEERING

Vol 4 No 1Feb.2007

爆破模拟地震研究

尚守平,余 俊,王海东,朱志辉(湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082)

摘 要:通过埋置钢筋混凝土管约束爆破的竖向震动,采用延时爆破方式进行模拟天然地震的试验研究。讨论延时爆破峰值叠加问题,并对所取得的试验数据进行统计回归分析,给出能够预测适合本场地和本爆破方式条件下爆破震动的衰减规律的经验公式。研究结果表明,所得到的爆破地震波波形与天然地震波形较为一致,可较好地进行天然地震的模拟。关键词:爆破;模拟地震;约束爆破震动;衰减规律

中图分类号:TU413.5 文献标识码:A 文章编号:1672-7029(2007)01-0024-04

Studyonblastingvibrationsimulatingdarthquake

SHANGShou-ping,YUJun,WANGHa-idong,ZHUZh-ihui

(CollegeofCivilEngineering,Hunanuniversity,Changsha410082,China)

Abstract:Thetestsresearchofblastingvibrationsimulatingearthquakewerecarriedoutbyareinforcedconcretepipe

embeddedlandscapeorientationandhangfire.Theissueofpeakvaluesuperposingofhangfirewasdiscussed.Basedonthestatisticalanalysisofmeasurementdataobtainedinthistest,anequivalentexplosivemethodwasproposed,thee-quivalentwasappliedinthisfieldandthisblastingmode.Theresultsshowthatthewaveacceptedfromthistestissimilartothatofthenaturaloneandtheblastingmethodcanbeusedtosimulateearthquake.Keywords:blasting;simulatingearthquake;restrictingblastingvibration;attenuation

近30年以来,国内外就土-结构动力相互作用对结构地震反应的影响进行了多方面的研究,取得了很多有意义的研究成果。由于这一问题较复杂,以往的研究工作主要局限于理论分析和数值模拟[1-6],缺乏试验研究的验证。自20世纪90年代以来,土-结构动力相互作用的试验研究日益受到重视,中国、日本、美国等国家开始进行现场振动试验和振动台试验以及离心机试验,取得许多研究成[7-9]果。在此基础上,必须进行一种土-结构动力相互作用的大比例模型现场试验研究。

野外大比例模型试验的一个重要环节就是模拟地震的激震方式,为此,采用1 2的大比例7层框架模型,激震方式采用爆破地震来模拟天然地震。大爆破地震的破坏现象与天然地震有很大不同。在一般情况下,大爆破地震在近距离时,爆破地震竖向振动要比水平向振动大,而在进行天然地震设计分析时,水平地震强度与垂直方向地震强度

的比取平均值为2 1,因此,在试验中必须对此予以解决。

1 试验准备与试验

1.1 场地土特性

场地原为菜地和耕地,地形平坦,地貌单元属于丘陵冲沟。根据钻孔所知,场地内地层从上往下依次为:耕土,厚度为1.00~2.40m,平均1.62m;粉质粘土,硬塑,厚度为0.60~2.80m,平均1.90m;残积粉质粘土,硬塑,厚度为0.50~2.70m,平均1.14m;强风化泥质板岩,控制厚度4.10~8.80m;中风化泥质板岩。采用下孔法对该场地土层剪切波速进行测试,各层剪切波速依次为150,250,320,>500m/s,根据 建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)相关规定得到等效剪切波速为230.89m/s,因此,本场地土的类型为中软土,建筑

收稿日期:2006-11-07

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50278033,50578062);教育部科学技术研究重点资助项目(重点03122)(,,,,,