理论教育 影响爆破地震反应谱的因素分析

影响爆破地震反应谱的因素分析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:关于爆破地震动频率特性的影响因素,有很多文献都论述过,但目前仍只能定性地描述影响的一般规律,量化很难,还存在很大不确定性。爆破当量、规模、爆破方案与爆距是影响爆破地震动频率特性很重要的基本因素。就药量而言,一次里氏5.3级的中小天然地震,大约相当于一个2万tTNT的爆炸装置,它的反应谱主峰频率是10~15Hz。不同的岩土性质对爆破地震动有不同的影响。

影响爆破地震反应谱的因素分析

关于爆破地震动频率特性的影响因素,有很多文献都论述过,但目前仍只能定性地描述影响的一般规律,量化很难,还存在很大不确定性。这里简述几个主要的因素。

(1)爆破当量与爆距。这里说的爆炸当量,是指集中的装药量,即一次同时起爆的爆破量。总装药量并不是一次释放出它的能量,一般有一个主药包或主药室的最大一响药量。爆破方案是指爆破工程的不同方案。

爆破当量、规模、爆破方案与爆距是影响爆破地震动频率特性很重要的基本因素。就药量而言,一次里氏5.3级的中小天然地震,大约相当于一个2万tTNT的爆炸装置,它的反应谱主峰频率是10~15Hz。美国科学家曾于1973年用爆破地震研究实际工程结构响应。实验是在地面以下1英里爆炸了三个当量3万t的核装置,在爆距4.8~40英里范围内的不同场地上不同结构物上测定了振动时程效应,测出的地面运动反应谱主峰频率范围为10~15Hz,最近处的为3.0~10Hz,相应的主峰频率都在5Hz。当爆距增加时,低频成分就较明显。我国也用核装置进行过地下爆炸的实验,来研究地面运动特性,得出一系列反应谱曲线,由曲线可知,爆破地震动振幅随距离衰减很快,主频率变化不大,且衰变缓慢。

通常的爆破工程,装药多在几十吨,单响更小,所以反应谱的主峰频率在10Hz以上,而且多在20~30Hz或更高。

速度振幅都可以用来表征,但频率还没有公认的定量关系。(www.daowen.com)

(2)传播途径特性。地形、地层结构、断层等对爆破地震动有较大影响,对其振动速度的影响可用衰减指数α来进行反映,但频率还没有定量上的描述方法。

(3)场地岩土层特性。不同的岩土性质对爆破地震动有不同的影响。按天然地震级可分为坚硬场地土、中硬场地土、软场地土三种类型,不同土性质对振幅频率会有明显影响。

(4)竖直向振动频率特性与水平向振动频率是有差别的,但总的差别不大,特别在反应谱曲线上这种差别对评价结构动力安全性不会造成明显影响,因此对于反应谱不必在频率上加以区别,竖直向与水平向振动可采用同一种比值谱。

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