發(fā)布時(shí)間：2021-09-24 08:54

　　為了研究鉆孔爆破過程中炮孔遠(yuǎn)區(qū)的爆炸荷載作用特征,以高層建筑物鋼筋混凝土立柱為原型,建立了1∶1物理模型,采用圓柱形乳化炸藥進(jìn)行鉆孔爆破試驗(yàn),并對立柱的鉆孔爆破過程進(jìn)行高速攝影及應(yīng)變監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明:采用延期雷管起爆時(shí)炮孔存在明顯的起爆時(shí)間的不一致現(xiàn)象,這導(dǎo)致炸藥爆炸荷載作用下立柱破壞過程的漸進(jìn)性,同時(shí)立柱保留區(qū)爆炸荷載具有顯著的多峰性及互相疊加現(xiàn)象。采用空氣間隔裝藥藥包長度為10～30 cm時(shí),爆炸荷載作用時(shí)間在0.1～1 ms之間,且加載應(yīng)變率大于卸載應(yīng)變率。基于試驗(yàn)結(jié)果,構(gòu)建了爆炸荷載的三角形荷載函數(shù),并通過一維直桿波動力學(xué)模型,對炮孔遠(yuǎn)區(qū)的應(yīng)變時(shí)程曲線進(jìn)行了模擬。與監(jiān)測結(jié)果對比表明:采用三角形爆炸荷載函數(shù)可較準(zhǔn)確的模擬炮孔遠(yuǎn)區(qū)的爆炸荷載。同時(shí),對于采用延期雷管的多炮孔爆破的模擬,多峰值三角形爆炸荷載函數(shù)更為適用。 

【文章來源】：爆破. 2019,36(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

模型實(shí)驗(yàn)方案示意圖(單位:mm)Fig．1Schematicdiagramofthemodelexperiment(unit:mm)炮孔爆炸過程中立柱的破碎過程通過25幀/s高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭和5000幀/s高速攝像機(jī)進(jìn)行爆破

案示意圖(單位:mm)Fig．1Schematicdiagramofthemodelexperiment(unit:mm)炮孔爆炸過程中立柱的破碎過程通過25幀/s高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭和5000幀/s高速攝像機(jī)進(jìn)行爆破過程監(jiān)控。在模型截面中部放置兩個(gè)應(yīng)變磚，分別距頂部600mm及底部400mm，測試豎向應(yīng)變，應(yīng)變采用動態(tài)應(yīng)變儀進(jìn)行采集，采樣頻率為1MHz。1．2立柱爆破破壞過程模型實(shí)驗(yàn)的視頻監(jiān)測結(jié)果顯示(如圖2～圖5所示)，炸藥爆炸時(shí)鋼筋混凝土立柱的破壞過程較為復(fù)雜，約在200ms內(nèi)完成，大致可分為以下幾個(gè)過程:圖2第1個(gè)炮孔起爆F(xiàn)ig．2Thefirstboreholedetonated第2行靠近邊界的炮孔首先起爆，堵塞炮泥沖2爆破2019年9月

出后，炮孔附近側(cè)面混凝土發(fā)生破壞，且混凝土碎塊初始呈片狀。隨后碎塊發(fā)生彎曲破碎，而在立柱表面下約10cm處產(chǎn)生新的縱向裂紋，裂紋自炮孔位置向上下各延伸約70cm，而片落的混凝土塊隨后破碎并向外拋擲。在此過程中立柱背面混凝土未見明顯的鼓包破壞現(xiàn)象，可推斷在該炮孔內(nèi)間隔裝藥的兩節(jié)藥卷靠近堵塞段先發(fā)生爆轟，孔底炸藥和雷管可能并未同時(shí)起爆。圖3第2個(gè)炮孔起爆F(xiàn)ig．3Thesecondboreholedetonated圖4第3個(gè)炮孔起爆F(xiàn)ig．4Thethirdboreholedetonated圖5其他炮孔起爆F(xiàn)ig．5Otherboreholesdetonated第5行的左側(cè)炮孔起爆時(shí)，孔口堵塞物先沖出，同時(shí)，立柱背面混凝土發(fā)生破壞，孔底處大量爆生氣體溢出，并拋擲出少量的混凝土碎塊。根據(jù)混凝土破壞特征，該采用間隔裝藥的炮孔內(nèi)孔底藥卷應(yīng)先起爆，由于孔底抵抗線小于兩側(cè)，使孔底混凝土首先發(fā)生破壞。隨后，立柱側(cè)面保護(hù)層混凝土同樣產(chǎn)生大量裂紋，形成了片狀碎塊，且炮孔與“保護(hù)層破壞區(qū)”間的徑向裂紋并不多，僅可見1～2條大型裂紋。第3個(gè)和后續(xù)炮孔起爆后(如圖4、圖5)，炮孔造成的破壞與已發(fā)生的破壞相疊加，平行于炮孔方向混凝土開始隆起破裂，大量混凝土碎塊被拋擲飛散。在此過程中，可見堵塞端和孔底端首先沖出的爆生氣體攜帶的粉塵濃度較高，這是因?yàn)槎氯餂_擊后“粉化”形成粉塵，而孔壁處粒徑較小的巖粉同樣也隨著氣體逸出。爆破后，立柱下部混凝土完全破碎并拋出，混凝土呈粉碎狀，碎塊集中在立柱底部，鋼筋發(fā)生彎曲，彎曲撓度為30～50mm，爆破效果如圖6所示。圖6爆破效果Fig．6Blastingeffect2炮孔遠(yuǎn)區(qū)介質(zhì)的動態(tài)應(yīng)變特征2．1介質(zhì)總體動

【參考文獻(xiàn)】：
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