运河开挖反复爆破振动作用下桥梁桩基结构损伤演化与安全评价研究

摘要

平陆运河航道爆破开挖工程中邻近桥梁桩基长期处于反复爆破振动作用环境，其结构损伤累积效应直接影响桥梁全寿命周期安全性能。阐明反复爆破振动作用下桩基损伤演化机制，是保障运河航道高效开挖与邻近桥梁安全运营协同发展的关键科学前提，依托平陆运河陆杨新村大桥桥区航道爆破工程，结合考虑混凝土结构累积损伤的有限元数值模型，模拟分析了现场爆破施工对在建桩基的影响，基于模型可靠性分析在既定爆心距下模拟分析了不同爆破次数下桩基累计损伤变化规律，建立了基于桩基峰值振速的损伤变量预测模型，得出了既定爆心距下的桩基安全累计爆破次数。研究结果表明：桩基最大损伤变量值出现在爆源水平面迎爆侧，当爆心距小于20 m时，桩顶区域损伤显著加剧；桩基在爆心距为20 m时的安全爆破次数为2～3次。

关键词

爆破振动 / 桥梁桩基 / 损伤演化机制 / 累积损伤 / 数值模拟

基金资助

湖北省自然科学基金杰出青年项目(2024AFA092); 湖北省重点研发计划项目(2021BAD004); 武汉市重点研发计划项目(20240508 02030155); 国家自然科学基金资助项目(42102329、52478525)