结构面尺度对应力波衰减影响的研究进展
柱壳结构的弥散效应及对应力波的削弱作用
（ ．中国科 学技 术大学 近代力学 系 ， １ 合肥 ３ 解放 军总参工程兵科研三所 ， ． 洛阳
２ ．安徽理工大学 能源与安全学院 煤 矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室 ， 淮南 ２ ２０ ； ３０ １
４１２ ） ７ ０ ３
摘 要 ：以防护层中新型抗爆工程设计为背景， 对含孔穴或柱壳混凝土介质中应力波的衰减和演化规律进行理论
和数值分析 。经 过分 析和数值 计算发现 ， 应力 波在 孔穴或柱壳表 面附近呈现 明显的弥散 和绕射现象 ， 此两种结构对 下方 的应力波有 显著的削弱作用 ， 但柱壳结构 在防护效果上 明显优 于孔穴结构 。同时 ， 对不 同半径 的柱壳结构进行 数值计 针 算， 结果 表明 ： 随着柱壳半径 的增大 ， 结构 的削 波性 能和防护范围得到提高 ； 当将 多个柱壳水平等 间隔的进行排列时 ， 其下 方各测 点的应力峰值基本相等 ， 且明显小于单个柱壳时其下方各相应测点应力 峰值 的最 小值 。其结果 为在抗爆 防震工程 中科学 的防护层 的设 计提供 了一定的理论依据 。 关键词 ：抗 爆设 计 ； 爆炸力学 ； 柱壳 ； 防护层 ； 应力波
Ａｂｓ ｒ ｃ ： Ａｉ ｎｇ ａ ｎ ｉｅ ｐｌｓｏ ｓｇ ｉ ｆｎｓ ｅ ｉ ｅ ｒｎｇ，ａ ｔｎ ａ ｉｎ ｍｅ ｈａ ｉｍ ｎ ｅ ｏｕ ｉｎ ｌｗ ｏ ｔ ａ ｔ ｍｉ ｔ ａ ｔ． ｘ ｏ ｉｎ ｄｅ ｉｎ ｎ ｄｅｅ ｅ ｎｇｎ ｅｉ ｔ ｕ ｔ ｃ ｎ ｓ ａ ｄ ｖ ｌ ｔｏ ａ ｅ ｏ ｆ
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爆炸荷载作用下应力波衰减规律研究
关 键 词 ：爆 炸应 力波 ； 衰减 规律 ； Ｙ Ａ ＤＮ 中 图 分 类 号 ： Ｄ ３ ． １ Ｔ ２５１ 文 献 标 识 码 ：Ａ
ｚ 一
减规 律 与数值 模 拟 数 据相 比较 ， 出较 为 合 理 的应 得
力 波衰减 规律 。
（） ３
（） ４
１ 爆 炸 应 力 波 衰减 规 律
爆 炸 应 力 波 衰 减 规 律 的 应 用 十 分 广 泛 ， 究冲击 波 在 爆 源 近 区传 播 ， 衰 减 ４戴 其
爆 炸荷 载作 用 下 应 力 波 衰 减 规 律研 究
史晓鹏 ， 张银 平 ， 本 胜 袁
（ 京矿 冶研 究 总院 ， 京 １ ０ ４ ） 北 北 ０ ０４
摘 要 ：岩体爆 破理论和应力波衰减的研究 ， 直接关系到国家的基本建设。迄今国 内外在 应力波衰减
方 面 ， 取 得 了 一 些 积 极 的 进 展 ， 仍 处 于 探 索 研 究 阶 段 。本 文 应 用 Ａ Ｓ Ｓ Ｌ — Ｙ Ａ 动 力 有 限元 对 柱 已 但 Ｎ Ｙ ／ ＳＤ Ｎ
ｂ ｏ ｄ ，ｂ ｔｉ ｅ ｅ ａ ｔｉ ｔｌ ａ ｎ ｅ ｐ ｏ ａｏ ｔｇ ． Ｉ ｈ ｓｐ ｐｅ ，ｔ ｅ ｐ ｏ ａ ａｉｎ ｏ ｙ ｉ ｒｃ ｌｃ ａ ｇ ｘ ｏ ｉｎ ｒａ ｕ ｎ ｇ ｎ ｒ ｌｉ ｓｓｉｌ ｔａ ｘ ｌｒ ｔ ｒ ｓａ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｒ ｈ ｒ ｐ ｇ ｔｏ ｆｃ ｌ ｙ ｎｄ ｉ ａ ｈ ｒ ｅｅ ｐｌｓｏ
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结构动力稳定性的分析方法与进展_何金龙
结构动力稳定性的分析方法与进展何金龙1,法永生2(1.卓特建筑设计有限公司,广东佛山528322;2.上海大学土木工程系,上海200074) 【摘 要】 就目前结构动力稳定性问题这一研究领域的若干基本问题,常用的处理方法,判别准则与实验研究方法以及目前取得的主要成果作了简要总结和综述,并且对结构动力稳定性分析与研究今后的发展方向进行了展望。
【关键词】 结构; 动力稳定性; 处理方法; 判别准则; 实验研究 【中图分类号】 T U311.2 【文献标识码】 A 根据结构承受荷载形式的不同,可以将结构稳定问题分为静力稳定和动力稳定两大类。
动力载荷作用下结构的稳定性问题是一个动态问题,由于时间参数的引入,使问题变得极为复杂。
对于结构动力稳定性的定义一直难以确切给出,这是因为结构自身动力特性具有复杂性使得其在数学意义上的定义很难予以准确表达[1]。
长期以来,力学工作者致力于结构稳定性问题的研究,在发展了经典稳定性理论的同时也极大地推动了动力稳定理论研究的前进。
如稳定性判定准则的建立、临界载荷的确定、初缺陷的影响或后分叉分析等。
理论分析和实验研究逐渐增多,使得这门学科不仅在理论上形成了一个庞大而复杂的体系,而且具有重要的实用价值。
可以说,现在的结构动力稳定性研究分析已经是结构动力学、有限元法、数值计算方法及程序设计等诸多学科相互交叉、有机结合的产物,属于现代工程结构研究领域中的一个重要分支。
1 结构动力稳定性的分类及主要的研究问题 结构动力稳定性就其承载的动力形式大致可以分为三类。
(1)结构在周期性荷载作用下的动力稳定性。
在简谐荷载等周期性荷载作用下,当结构的自振频率与外载荷的强迫振动频率非常接近时,结构将产生强烈的共振现象;当结构的横向固有振动频率与外荷载的扰动频率之间的比值形成某种特定的关系时,结构将产生强烈的横向振动,即参数振动。
对于这类问题,前苏联学者符华·鲍络金(Bolito n)在其著作《弹性体系的动力稳定》中给出了较全面的分析和论述。
应力波评价混凝土质量的影响因素分析
应力波评价混凝土质量的影响因素分析作者：***来源：《甘肃科技纵横》2022年第05期摘要：冲击振动回波法可以利用冲击振动所产生的应力波在混凝土内部传播过程中遇到病害、缺陷及边界时发生反射现象，分析传感器接收回波的信号和特征，推算出混凝土构件的厚度、强度等物理参数，进而评价出混凝土的质量。
本研究基于混凝土中应力波的传播机理，对混凝土中应力波传播的主要影响因素进行分析。
分析指出影响混凝土强度等级的各类原材料，均对应力波波速有一定影响，其中骨料类别对于应力波波速的影响最大。
此外，为提高冲击振动回波法评定混凝土质量的精度，除降低人为因素的干扰，还可对测试面和钢筋的影响采用等效模量的方法加以修正。
关键词：混凝土;应力波;无损检测;影响因素中图分类号：TU528文献标志码：A0 引言混凝土建筑物或构筑物在服役期间因其所处环境和气候条件的影响，常出现裂缝病害。
裂缝的存在不可避免会影响结构的耐久性，缩短使用寿命，甚至危及结构安全[1-3]。
为此，需要对混凝土建筑物的主要受力构件进行健康检测。
工程上大都通过无损检测技术对混凝土建筑物的外观及强度进行检测，进而判断出结构物的质量和安全是否满足相关技术要求[4]。
常见的混凝土无损检测方法包括超声波法、回弹法、钻芯法和冲击振动回波法等。
其中，冲击振动回波法是现阶段应用较为普遍的一种无损检测技术[5-6]。
冲击振动技术（简称IE 技术），是美国和加拿大国家标准技术研究院联合研制开发的一种新的应力波法检测技术。
经近20年的发展和完善，相继开发出了检测仪器（如图1 所示）及相应配套的应用软件[7-8]（如图2 所示）。
应力波法检测技术的优点在于可单面测试，扩大了应用范围，可获得明确、直观的反射信号，测区布置灵活，不需耦合剂，测试方便。
冲击振动回波仪因其弹性波频率低，波长长，在结构混凝土质量检测评定过程中效果较好，而得到普遍应用。
冲击振动回波仪通过在混凝土表面施加一个冲击力，形成的振动应力波在混凝土内进行传播，当应力波遇到介质界面后产生反射。
土木工程结构健康监测研究进展
土木工程结构健康监测研究进展摘要院对于经过长时间运行的结构，以及经历了各种灾害影响的结构，其安全性备受关注。
结构健康监测可较好地评估结构的安全性。
结构健康监测的核心是结构损伤诊断，对损伤诊断各种方法进行了汇总分析，并对今后的结构健康监测和损伤诊断进行了展望。
Abstract: For the long time running structure and the structure suffered of various disasters, structural safety is widely concerned. Thesafety of structure can be evaluated by structural health monitoring (SHM). The point of SHM is structural damage diagnosis. Variousmethods of damage diagnosis are analysised, and the structural health monitoring and damage diagnosis is prospected.关键词院结构工程；健康监测；综述；损伤识别Key words: structural engineering；health monitoring；review；damage diagnosis中图分类号院TU317 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）02-0063-020引言很多大型土木工程结构在受到各种灾害时，其结构的可靠性会下降；即使没有经历大型灾害，很多结构因为经历了长时间的运行，受到环境侵蚀、材料老化、荷载效应等影响，其结构也会受到一定损伤，使抵抗自然灾害、正常荷载以及环境作用的能力下降。
一旦结构关键构件的损伤积累到一定程度，可能导致整个结构的突然毁坏，从而引发灾难性的突发事故。
混凝土结构中应力波传播特性的研究
混凝土结构中应力波传播特性的研究混凝土是一种广泛应用于建筑结构中的材料，其力学性能的研究一直是建筑工程领域的重要研究方向之一。
其中，应力波传播特性是混凝土结构力学性能研究中的一个关键问题。
本文将从混凝土结构中应力波传播特性的研究内容、研究方法、研究进展以及未来研究方向等方面展开讨论。
一、研究内容混凝土结构中应力波传播特性的研究主要围绕以下几个方面展开：1. 应力波的产生和传播规律：混凝土结构中应力波的产生和传播规律是应力波传播特性研究的核心内容。
研究人员通过实验和数值模拟等方法，探究应力波的产生机理和传播规律，以进一步了解混凝土结构中应力波的特性和影响因素。
2. 应力波的反射和折射规律：混凝土结构中应力波的反射和折射规律是研究混凝土结构受力行为的重要问题之一。
研究人员通过实验和数值模拟等方法，探究不同类型混凝土结构中应力波的反射和折射规律，以进一步了解不同类型混凝土结构的受力情况。
3. 应力波的衰减规律：混凝土结构中应力波的衰减规律是研究混凝土结构受力行为的重要问题之一。
研究人员通过实验和数值模拟等方法，探究不同类型混凝土结构中应力波的衰减规律，以进一步了解不同类型混凝土结构的受力情况。
二、研究方法混凝土结构中应力波传播特性的研究方法主要包括实验方法和数值模拟方法。
1. 实验方法：实验方法是研究混凝土结构中应力波传播特性的主要方法之一。
实验方法可以通过在混凝土结构表面施加脉冲荷载或在混凝土结构内部施加冲击荷载等方式，观测应力波在混凝土结构中的传播情况，以获得混凝土结构中应力波传播特性的相关数据。
2. 数值模拟方法：数值模拟方法是研究混凝土结构中应力波传播特性的另一种主要方法。
数值模拟方法可以通过建立混凝土结构的数学模型，模拟应力波在混凝土结构中的传播过程，以获得混凝土结构中应力波传播特性的相关数据。
三、研究进展混凝土结构中应力波传播特性的研究已经取得了一些重要进展，主要表现在以下几个方面：1. 对混凝土结构中应力波传播机理的深入了解：研究人员通过实验和数值模拟等方法，深入了解了混凝土结构中应力波的产生机理和传播规律，为进一步研究混凝土结构的受力情况提供了重要参考。
不同倾角层理岩体爆破应力波传播规律
不同倾角层理岩体爆破应力波传播规律张斌;吴超俊;张学富;周元辅;刘士洋【摘要】以层理岩体地层隧道开挖爆破为研究背景,通过理论解析和数值模拟分析层理倾角变化对爆破应力波的传播影响.研究发现:层理对应力波具有一定的吸收和反射作用,加速了爆破应力波在层理岩体中衰减;层理倾角越大应力波的透射率越小,应力波透过层理的衰减度越大;当应力波由硬介质入射到软介质中时透射率小于1,反之透射率则大于1.当层理倾角大于30°时,应力波的反射率随层理倾角的增大而变大;小于30°时,应力波反射率随层理倾角的增大而减小.此外,运用公式求解得到质点振动速度衰减度随层理倾角变化关系.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)023【总页数】7页(P205-211)【关键词】层理岩体;爆破应力波;数值模拟;透射率;衰减【作者】张斌;吴超俊;张学富;周元辅;刘士洋【作者单位】重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;中铁上海设计院集团有限公司,上海200070;重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;重庆交通大学土木工程学院,重庆400074【正文语种】中文【中图分类】TD235钻爆法作为隧道施工最常用的方法，利用高能炸药爆炸产生的能量使岩体破碎形成隧道断面。
由于地质作用，围岩形成了不连续的层理结构面，爆破应力波在结构面处会产生反射和透射，且不同倾角层理产生的反射应力波和透射应力波的叠加和衰减各不相同，影响隧道开挖爆破效果。
岩体中这种结构面的物理力学性质的复杂性，对爆破应力波传播的影响成为隧道控制爆破的难题[1—3]。
早期的研究者Kleinberg等[4]发现应力波穿越单结构面时振幅下降并伴有波形转换。
在理论上，Hudson[5]提出method of smoothing的滤波计算方法，分析了有效弹模，裂隙大小与分布集中程度都较小的介质波速及衰减问题。
爆破技术员试题(高级)
第3章申请高级作业级别的试题1. 岩石受到冲击荷载作用时，应变率如何表示?答：应变率是岩石受载后单位时间内的应变量，数学表达式为:式中 d——应变量； dt——单位时间,s。
应变率的单位是s—1。
岩石在承受诸如凿岩、爆破、振动和碎矿这样冲击荷载作用时，从承受荷载开始到破坏的荷载周期仅有410~210s，即使在这样短暂的时间内，载荷仍然随时间而变化。
因此，岩石单元体实际上是处于随时间而变化的动态变化过程中。
2. 岩石受冲击动荷载作用于静载作用相比，有何特点？答:（1）冲击动荷载作用下形成的应力场(应力分布及大小）与岩石性质有关;静载作用则与岩性无关。
（2）冲击动荷载是瞬时性的，一般为毫秒级，而静载则通常超过10s.与前者相比,后者的变形和裂纹发展比较充分。
(3)爆炸荷载在传播过程中，具有明显的波动特性，其质点除失去原来的平衡位置而发生变形和位移外，尚在原位不断波动.因此，岩石在动载作用下,其变形特征同静载变形有本质区别。
（4）通常，岩石的冲击动载强度比静载强度高,高出的比例依岩石性质和应变率不同而异.3。
岩石按其成因，分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类，试简述这三类岩石的成因和特征。
每一类岩石各举1～2例。
答：(1)岩浆岩.岩浆岩是由埋藏在地壳深处的岩浆（主要成分为硅酸盐）上升冷凝或喷出地表形成的。
直接在地下凝结形成的称为侵入岩；喷出地表形成的叫做火山岩（喷出岩）。
侵入岩的产状多为整体块状，火山岩的整体性较差,常伴有气孔和碎屑.常见的岩浆岩有花岗岩、闪长岩等。
（2）沉积岩.沉积岩是地表母岩经风化剥离或溶解后,再经过搬运和沉积，在常温常压下固结形成的岩石。
沉积岩的特点是，其坚固性除与矿物颗粒成分、粒度和形状有关外,还与胶结成分和颗粒间胶结的强弱有关.从胶结成分看，以硅质成分最为坚固,铁质成分次之，钙质成分和泥质成分最差.常见的沉积岩有石灰岩、砂岩、页岩、砾岩等。
（3）变质岩。
变质岩是由已形成的岩浆岩、沉积岩在高温、高压或其他因素作用下，其矿物成分和排列经某种变质作用而形成的岩石。
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系， 采用应力波 时空 衰减相结合 的方法 研究多结构面耦合作用对应力波衰减 的影 响规律 。 关键词 ： 结构 面尺度 ； 应力波 ； 响因素 ； 影 衰减规律 ； 研究进展
中 图 分 类 号 ：ｂ ２ 文 献标 识 码 ： 文章 编 号 ：０９— ８２ ２ １ ）６— ０７— ５ Ｐ４ Ａ １０ ３４ （０ １ ０ ０ ０ ０
Ｔ ｔｌ ｌ ２ ｏａ １ Ｎｏ ６ ２ １ ． ０ １
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总第 １２期 １ ２ １ 年第 ６ ０１ 期
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结梅 面尺度对应力渡衰 减影嗡 的研究进展
柯 新华 王观石 金解放 胡世 丽 ， ， ，
（． １江西铜业集 团公 司德兴铜矿 ， 江西 德兴 ３４２ ；． ３２４２江西理工大学建筑与测绘工程学 院 ， 江西 赣州 ３ １ ０ ４０ ） ０
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摘
要： 岩体结 构面是影 响应 力波衰减的最主要 因素 ， 但不 同尺度结构面对应力 波衰减 的影 响特性不 同 ， 因而
应 根据结构面尺度特性采用不 同方法研 究 。岩体 中小尺 度结 构面数 量众 多 ， 单一 结构 面对应力 波衰 减无 明显影
响， 采用等效介质法研究 是有 效的。中 、 大尺度 的结构 面数 量较少 ， 一结构 面使应力 波衰减发 生较 明显变化 ， 单 应 在 建立 单一结构面的传播和衰减特性模 型的基础 上 ， 分析应力波 的特 征频率变 化和频谱偏移 规律与岩体结 构的关
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