巖石動力學基礎ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 15:34本頁面
【正文】 i n ( ?? ?? ftA?? 式中 x為位移； A為振幅； 為角（圓）頻率； t為時間； T為周期； f為頻率， 為初相位。 ? 這種運動對其平衡位置（零點）是對稱的，在零點上，速度最大，加速度為零。 ? 在最大位移處（轉向點）速度為零，加速度最大。 ? 簡諧運動是最簡單，最基本的振動形式，任何周期振動可由許多不同頻率和振幅的簡諧運動構成，它是單自由度，無阻尼系統(tǒng)微幅自由振動的抽象模型 。 2022/2/11 山東科技大學 38 ??第四節(jié) 巖石介質(zhì)的爆破和爆炸效應 ? 注：地下爆炸（ Underground explosion） 炸藥、炸彈、鉆地彈或核裝置等在地面以下一定埋設深度（簡稱深埋）處的爆炸。炸源爆炸后，爆心周圍巖土介質(zhì)的壓強和溫度均很高，核爆炸能量是以彈殼或裝置以及爆源附近的巖土介質(zhì)迅速熔化和汽化而形成高壓氣球，氣球向外膨脹，推動周圍介質(zhì)，從而在介質(zhì)中形成向外擴展的沖擊波（即激波），沖擊波進一步衰減為壓縮波和地震波。依埋深不同，分淺埋、深埋兩種。 2022/2/11 山東科技大學 39 ? 淺埋爆炸能形成彈坑以達到軍事目標，爆炸沖擊波到達地面時，發(fā)生反射，產(chǎn)生拉伸波，使爆心上方的巖土介質(zhì)剝面破壞，并向上方拋射；同時高溫高壓氣體壓縮周圍的巖石，也使之破爆和加速。 ?爆破（ blasting） ?在土面介質(zhì)非結構物中炸爆時，土面介質(zhì)非結構物產(chǎn)生壓縮、變形、破壞、松動和拋擲等現(xiàn)象。爆破過程大致分三個階段： ① 炸藥起爆后變成了高溫高壓的爆炸產(chǎn)物，并不斷向外 膨脹，形成爆炸空腔 ； 2022/2/11 山東科技大學 40 ② 土面介質(zhì)被壓縮、推動、破壞和加速，較強的爆破能使地面隆起和鼓包； ③ 拋起、回落。 爆炸：在較短時間和較小空間內(nèi)，能量從一種形式向另一種或幾種形式轉化并伴有強烈機械效應的過程。 炸藥 — 化學能 — 機械能；核爆 — 核能 — 機械能。 高速碰撞 — 機械能（動能） — 機械能（變形勢能和熱能）。 通常以炸藥三硝基甲荃（ TNT）的當量平衡分爆炸，每千克 TNT的能量取為 1000千米。 2022/2/11 山東科技大學 41 ?在某一結構附近進行爆破，要考慮因爆破產(chǎn)生振動是否會導致結構物的破壞。 1）質(zhì)點速度大小決定結構破壞 在 之中， 質(zhì)點速度＞ → 結構破壞， ＜ → 無質(zhì)壞。 2）應力與質(zhì)點速度的關系： 3）巖體應變與爆炸空腔距離關系： 4）峰值質(zhì)點速度： K— 常數(shù)， r— 結點距爆炸空腔的距離。 vf ??? 3 0 13PPVC?? ?? SS VC?? ??K??2022/2/11 山東科技大學 42 W— 裝藥量大小； r— 至爆心的距離； H— 爆炸類型及與巖石有關的常數(shù)。 垂直振動分量 n=， H=； 徑向振動分量 n=， H=； 切向振動分量 n=， H= 。 5）美國的一些經(jīng)驗數(shù)據(jù) 美國的陸軍工程兵用 TNT炸藥進行爆炸研究，獲得地下爆炸時的經(jīng)驗公式： nrWHV )/( 2/1?2022/2/11 山東科技大學 43 式中： Q— 徑向加速度峰值（ m/s2）； — 徑向應變峰值； v— 徑向速度峰值（ m/s）； — 徑向位移峰值； — 距爆炸中心的距離（ m）； ???????????????0 0 0 rWCrWvrWCrWaPP?????2022/2/11 山東科技大學 44 Cp— 縱波速度（ m/s）； W — 爆藥量 TNT（ kg），核爆當量用千噸。 另外，巖石洞室的動力性狀態(tài)（地震、爆破、地下結構的抗爆動力性能），巖石邊坡和巖基的動力穩(wěn)定（爆破滑坡、地震滑坡、地基）。 2022/2/11 山東科技大學 4
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