地铁在现代化交通工具中扮演着重要的角色,承担的运输任务越来越重。随着我国交通事业的快速发展,穿越城区的地下隧道将会越来越多,这些隧道有很大一部分采用爆破法进行施工作业,对邻近建筑物的安全会造成一定的震动影响。因此,研究爆破地震波作用下地表建筑物的振动响应规律,控制因爆破作业造成的建筑物损坏和财产损失,对保障邻近建筑物的安全性具有重要科学意义。本文以大连地铁一号线某标段作为研究对象,采用ANSYS/LS-DYNA建立隧道爆破开挖模型;运用Matlab软件编程反分析获得三角形爆破荷载时程曲线合理的输入时间参数,进而改进经典的三角形爆破荷载时程曲线时间参数的选取,以期减少仿真结果的误差。具体研究内容如下:(1)隧道爆破掘进过程中已开挖区域会产生爆破振动空洞效应。多篇文献证明《爆破安全规程》(GB6722-2014)中的萨道夫斯基公式,在进行平整场地回归预测分析时具有较高精度,但是,隧道空洞效应引起掌子面后方地表爆破地震波的衰减规律不符合现有萨道夫斯基公式计算结果。针对隧道的空洞效应,本文利用π定理,改进了萨道夫斯基公式,并用改进后公式和萨道夫斯基公式对同一组隧道爆破监测数据进行回归分析,改进后公式确实减少了空洞效应引起的误差。(2)目前对隧道爆破的数值模拟研究中,都仅针对爆破瞬间进行数值模拟,鲜有考虑岩石中存有自重应力这一因素。本文利用ANSYS/LS-DYNA的“隐式—显式”求解序列建立爆破作业有限元模型,为岩体加入了自重应力,使得爆破模拟更加完整,以期提高模拟结果的可靠度和可信度。(3)采用经典的三角形爆破荷载时程曲线添加爆破荷载时,对于时间参数的选取存在很大的随机性。本文基于粒子群算法优化的神经网络技术进行参数反分析来选取三角形爆破荷载时程曲线的时间参数,使得时间参数的选取有据可依,提高模拟精度。(4)针对《爆破安全规程》(GB6722-2014)第13.2.2条控制标准仅能保证建筑物整体安全性,不能确保建筑物内部结构安全性的情况,本文在数值模拟基础上,基于《爆破安全规程》(GB6722-2014)第13.2.3条控制标准以及《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第5.4.2、5.5.1条控制标准,分别对邻近建筑物整体、结构构件及非结构构件进行安全性验算,并结合验算结果给出安全判定等级表。