基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破条件下振动仿真

来源:技术邻

作则:叶小军

基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破条件下振动仿真

摘 要:复杂环境下的控制爆破,爆破振动安全要求高,施工风险大。针对火车站下地铁爆破施工进行了爆破振动仿真,结果显示不同ZHA药量对地表建筑物的影响。根据仿真结果可确定保护对象安全振速要求的最大一次起爆量,确定爆破规模,为后期爆破设计及施工提供依据。

关键词:爆破振动; 结构物;

1仿真背景

随着爆破技术的不断提高,爆破作业已被应用到各个工程领域,由于爆破施工场地的特殊性和随机性,迄今爆破技术仍未形成一套完善的理论体系因爆破设计不合理或爆破施工不当造成的安全问题不少,因此爆破有害效应控制现已成为爆破领域的一个热点。目前就如何实现爆破控制仍众说纷纭,其计算依据也尚未统一。应用动力有限元程序模拟爆破振动对既有建筑物的影响,可对爆破所产生的爆破振动进行预测,为后期爆破设计及施工提供依据。

2前处理

前处理的核心在于模型的创建和网格的划分。

2.1模型的创建

模型的创建可借助SW等专业软件进行。

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基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破条件下振动仿真_第1张图片

2.2网格划分

网格划分重点在于网格大小和区分不同结构部件。

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基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破条件下振动仿真_第2张图片

2.3其他说明

(1)采用的单元类型:shell163,solid164和beam161。

(2)对于岩体周边采用非反射边界

(3)采用ALE算法。

(4)采用的部分关键字:

*SECTION_BEAM

*SECTION_SOLID

*SECTION_SOLID_ALE

*ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP

*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID

*CONTROL_ALE

*CONTROL_BULK_VISCOSITY

*CONTROL_TERMINATION

*CONTROL_TIMESTEP

*DATABASE_BINARY_D3PLOT

*DATABASE_BINARY_D3DUMP

*DATABASE_EXTENT_BINARY

3结果

3.1部分节点的振动速度时程图

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基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破条件下振动仿真_第3张图片

3.2各部受力云图

(1)顶篷受力云图

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基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破条件下振动仿真_第4张图片

(2)楼板受力云图

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(3)立柱受力云图

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(4)墙体受力云图

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(5)总体受力云图

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基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破条件下振动仿真_第8张图片

3.3结果动画

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基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破条件下振动仿真_第9张图片

爆破振动.gif

by地主巴依老爷(qq3220540443)

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