国家杰出青年科学基金(51125037)
- 作品数：27 被引量：414H指数：12
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- 爆破振动主频衰减公式研究被引量：23
- 2015年
- 从无限弹性岩体中球形空腔受动内压作用激发弹性波的解析解出发,结合爆破振动频率衰减规律的量纲分析,推导出球形药包激发爆破振动主频的衰减公式。在此基础上,利用钻孔爆破中装药量与直径的关系,结合岩体破碎范围、台阶高度和抵抗线间关系等的讨论,论证了基于球形药包推导的爆破振动频率衰减公式适用钻孔爆破的可行性。结合球形药包爆破振动模拟和某次单孔爆破振动主频实测资料的拟合分析,验证了建议频率衰减公式的有效性。
- 卢文波周俊汝陈明严鹏王高辉
- 关键词：钻孔爆破爆破振动主频
- 爆破地震波传播过程的振动频率衰减规律研究被引量：84
- 2014年
- 爆破振动频率的研究是爆破振动危害控制技术发展的重要基础。基于引入介质阻尼项建立的黏性岩体爆破振动频谱表达式,并结合LS-DYNA有限元软件,数值模拟分析球状药包爆破振动主频和平均频率的衰减机制和规律;针对柱状药包,利用数值模拟其爆破振动频率的衰减规律。结果表明:无论是球状药包还是柱状药包,由于爆破地震波频谱曲线的多峰结构和高低频衰减速度的差异,其爆破振动主频随爆心距的增大并非严格的衰减,在衰减过程中出现局部突变或者波动,而爆破振动平均频率则随爆心距规则地衰减。该理论分析结果得到了工程实测振动资料的验证。
- 周俊汝卢文波张乐陈明严鹏
- 关键词：数值模拟爆破振动
- 深埋洞室开挖瞬态卸荷诱发振动的衰减规律被引量：10
- 2015年
- 深埋洞室爆破开挖过程中围岩初始地应力的瞬态卸荷会诱发振动。针对圆形隧洞开挖,分析了地应力瞬态卸荷过程中围岩应变能、动能、径向应力做功3者之间的平衡机制,并采用量纲分析,建立了基于开挖岩体应变能的瞬态卸荷诱发振动衰减公式。结合锦屏二级引水隧洞和瀑布沟地下主厂房爆破开挖实例,开展了瞬态卸荷诱发振动的识别分离,并分析了诱发振动的衰减规律。研究表明:地应力瞬态卸荷诱发振动的峰值与被开挖岩体应变能密度的二次方根成正比,且开挖卸荷体积越大,诱发振动越强烈;与Lu-Hustrulid衰减公式相比,新衰减公式应用范围更广,使用精度更高。
- 范勇卢文波杨建华严鹏陈明
- 关键词：爆破开挖瞬态卸荷应变能
- 深孔台阶爆破振动模拟中的等效荷载施加边界比较被引量：17
- 2012年
- 针对露天深孔台阶爆破,利用ANSYS/LS—DYNA动力有限元软件,采用将等效荷载施加在炮孔周边的弹性边界上和施加在开挖轮廓面上这2种等效模拟方法模拟爆破振动。对于荷载施加在炮孔周边弹性边界的情况,进行整段装药和分段装药的比较,研究发现,由于爆轰波的传播对爆破近区的影响较大,分段装药情况下振动幅值随爆心距衰减较快。对等效荷载施加在开挖轮廓面的3种加载情况(加后冲向荷载,加后冲向和侧向荷载,加后冲向、侧向和底面荷载)进行了比较,3种情况下得到的振动衰减规律相同。在爆破中远区,2种等效模拟方法对应的振动幅值和衰减系数大致相同,故将荷载直接等效到开挖轮廓面代替荷载施加在炮孔周边弹性边界的处理是可行的。
- 赵婉婷卢文波杨建华陈明严鹏
- 关键词：台阶爆破爆破振动数值模拟等效荷载
- 基于粉碎区控制的钻孔爆破岩石-炸药匹配方法被引量：11
- 2014年
- 合理的炸药-岩石匹配关系对于提高炸药能量的有效利用率和改善破碎效果有着重要意义。传统上强调的波阻抗匹配理论并不合理,文章从爆破破碎机理出发,提出了一种岩石-炸药匹配的新方法,在保证相邻炮孔间岩石充分破碎的前提下,通过对粉碎区的合理控制来确定钻孔爆破最优的炸药性能参数。该方法可以直观地反映爆破破碎效果及能量有效利用率,可操作性强。考虑相邻炮孔爆炸荷载的联合作用,修正了钻孔爆破破坏分区计算模型。在此基础上,针对具体工程目标给出了混装炸药耦合装药条件下不同等级岩石的炸药性能匹配参数。
- 冷振东卢文波严鹏陈明胡英国
- 关键词：钻孔爆破
- 爆破振动频率衰减机制和衰减规律的理论分析被引量：67
- 2013年
- 基于弹性介质中球状药包激发应力波的理论解及其频谱表达式,通过引入介质阻尼项,建立了球形药包爆破条件下实际岩体介质中爆破振动的频谱表达式,进而分析爆破振动频率的衰减机制和影响因素。分析表明:爆破振动频率的衰减与爆腔的大小、爆心距、岩体纵波速度和品质因子等因素密切相关。由于爆破地震波幅频分布曲线的多峰结构和高频爆破地震波衰减快的双重因素影响,爆破振动主频随爆心距的增大并非遵循严格的衰减,而在传播过程中会出现局部跳跃现象;爆破振动质心频率则呈现显著的衰减规律,其与岩体纵波速度与爆腔半径的比值成线性比例关系,与爆腔半径和爆心距的比值成幂函数关系。
- 卢文波张乐周俊汝金旭浩陈明严鹏
- 关键词：爆破振动振动频率
- 不同开挖方式下岩石高边坡损伤演化过程比较被引量：45
- 2013年
- 不同岩石高边坡开挖方式对保留岩体的损伤范围有重要影响。基于LS-DYNA二次开发的累积损伤仿真技术,对光面爆破和预裂爆破2种不同爆破方式下的开挖损伤全过程进行数值仿真。计算结果表明,光面爆破开挖方式下爆破损伤具有明显的累积特征,其中,主爆孔产生的累积损伤最严重,光面爆破次之,缓冲爆破最小。预裂开挖方案中,保留岩体几乎仅受到预裂孔的损伤作用,但预裂孔本身的损伤大于光爆孔。对比2种开挖方式下最终保留岩体的损伤分布特征:光面爆破开挖方式下,保留岩体中沿轮廓面分布较小范围的高程度损伤区以及中下部分布较大范围中等程度损伤区;预裂开挖方式下,保留岩体仅存在范围相对较大的沿轮廓面分布的高程度损伤区。
- 胡英国卢文波陈明严鹏周创兵
- 关键词：岩石力学高边坡开挖光面爆破预裂爆破
- 深埋洞室岩体开挖卸荷诱导的围岩开裂机制被引量：5
- 2013年
- 针对深埋圆形隧洞爆破开挖,采用双向受压条件下的压剪裂纹扩展模型和应力强度因子计算公式,分析开挖面上岩体应力瞬态释放和邻近的围岩应力瞬态调整对围岩开裂过程的影响。结果表明,与准静态卸载条件相比,开挖面上岩体应力瞬态释放在围岩中产生附加动应力,导致围岩径向卸载和环向加载效应放大,加剧了深埋洞室围岩开裂效应,导致开裂范围增大;开挖卸载速率越快,围岩中产生的附加动应力幅值越大,围岩的开裂效应越显著。
- 杨建华张文举卢文波陈明严鹏
- 关键词：岩石力学深埋隧洞爆破开挖
- 高应力取芯卸荷损伤及其对岩石强度的影响被引量：10
- 2013年
- 合理准确地获得深部岩石的强度对岩爆等动力地质灾害的预报和防治具有重要意义。针对高应力条件下钻孔取样过程造成的应力卸载对岩样的损伤问题,通过现场取样、数值模拟和室内试验等方法,比较不同应力水平下钻孔取样的损伤范围及程度。数值模拟和现场所取岩芯的饼化现象证实,所设计的应力解除取样方案切实有效,可有效降低取样区域的应力水平(约30%),可在同一地点取得不同应力水平的岩样;CT扫描结果表明,在锦屏二级水电站1 900 m深条件下常规岩石取样导致的卸荷损伤范围可能超过岩样横截面的50%。低应力取样方案所获得的大直径岩样通过套钻取得中心标准样的平均强度要比常规取样条件提高5%～15%,平均约8%,表明卸荷损伤对岩样强度的影响不容忽视;另外,前者单轴压缩时加载初期的声发射事件数明显少于后者,这表明即便是经过套钻,也不能完全消除取样损伤的影响,与CT扫描的结果相符。
- 严鹏卢文波陈明李涛李涛
- 关键词：岩石力学CT扫描
- 爆破振动频率衰减机制和衰减规律的理论分析
- 基于弹性介质中球状药包激发应力波的理论解及其频谱表达式,通过引入介质阻尼项,建立了球形药包爆破条件下实际岩体介质中爆破振动的频谱表达式,进而分析爆破振动频率的衰减机制和影响因素。分析表明:爆破振动频率的衰减与爆腔的大小、...
- 卢文波张乐周俊汝金旭浩陈明严鹏
- 关键词：爆破振动振动频率
- 文献传递
