爆破地震作用下的老旧砌体结构动力特性分析

摘要

城市内老旧砌体结构多但抗震性能较差，在爆破作用下可能产生破坏。为研究爆破作用下老旧砌体的动力特性，在爆破现场附近的老旧砌体结构上布设强震仪，以观测爆破地震波对结构的瞬时作用以及长期爆破作用下的累积损伤效应。通过对爆破加速度和速度记录进行时域和频域分析比较，认为爆破速度记录相比爆破加速度记录可以更好地识别出砌体结构的动力特性，且爆破地震速度对砌体结构横向的共振影响最大。采用对比分析法，分别用爆破地震速度和地脉动加速度记录识别老旧砌体结构的动力特性，发现两种方法都能近似地识别出砌体结构的低阶平动和扭转频率，但采用爆破速度计算的自振频率比地脉动法要小1.8%～3.4%,这主要是因为爆破振动更能反映在较大振动作用下结构的响应，频繁的爆破可能导致老旧砌体结构出现非线性反应。通过监测结构自振频率在长期爆破作用下的变化，发现虽然单个爆破振动能满足《爆破安全规程》的安全要求，但在长期爆破作用下，结构1阶扭转频率、2阶横向和纵向频率随爆破次数的增加分别减少了4%、3.6%和5.2%,因此在爆破安全监测中应考虑长期爆破作用对老旧砌体结构等抗震能力较差建筑的累积损伤效应。

关键词

爆破地震波 / 老旧砌体结构 / 自振频率 / 累积损伤效应 / 爆破安全评估

基金资助

湖北省重点研发专项(ZZCXHZYF2022000391); 湖北省高价值知识产权培育工程(0210); 中震双创研发基金(ZZSC-2022-G03)