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近些年来,随着国家经济的发展,给采矿带来了巨大的发展机遇,随着人们对矿产资源需求的增加以及爆破技术的不断发展,为了获取更大的经济效益,人们将爆破技术应用到矿山开采方面。但是爆破带来较高经济效益的同时,对环境的影响日益突出,如爆破震动对采矿区附近居民房屋的影响,从而引起结构不同程度的损伤。这种消极效应如不加以解决,会带来安全隐患。因此,研究如何有效地控制爆破震动或在建筑结构设计方面采取有效措施,在保证矿区正常生产的同时,确保附近建筑物的安全是我们急需解决的问题。
基于以上原因,本文对一采场边坡境界上的框架结构进行了爆破震动作用下性能变化的研究,主要完成了如下几个方面的研究:
1)现场爆破震动测试。通过大量数据分析得出研究对象所在地这一特定地质条件下爆破地震波的传播规律,研究得出爆破地震波加速度、位移、频率等的衰减规律;
2)理论分析。研究了钢筋混凝土结构在频繁爆破震动作用下的疲劳特性,建立了框架结构构件、整体的损伤模型;
3)数值模拟分析。采用ANSYS有限元软件分析,通过对结构位移、应变,应力以及构件与结构整体损伤的研究,得出了随着爆破震动次数的增加,结构整体的自振频率和构件的组合弹性模量都在不断降低,以及构件损伤要大于结构整体损伤的结论。