宗琦等

摘要：在建筑物附近進(jìn)行爆破作業(yè)產(chǎn)生的爆破振動(dòng)，會(huì)引起結(jié)構(gòu)一定程度的損傷，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性產(chǎn)生影響。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程情況，采用有限元軟件ANSYS建立砌體結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型，對(duì)爆破地震波作用下其受力和變形進(jìn)行數(shù)值模擬分析。研究表明，爆破地震波作用時(shí)，房屋門(mén)、窗戶(hù)的四角部位和墻角等是易產(chǎn)生應(yīng)力集中和破壞的關(guān)鍵部位；結(jié)構(gòu)對(duì)爆破振動(dòng)的響應(yīng)程度隨著結(jié)構(gòu)物高度的增加而增大；砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工和在砌體結(jié)構(gòu)附近進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)減振措施，以降低爆破振動(dòng)的危害。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)；爆破地震波；破壞特征

中圖分類(lèi)號(hào)：TU311.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-1098（2014）01-0001-05

爆破技術(shù)廣泛應(yīng)用于城市改建、基坑開(kāi)挖、礦山開(kāi)采、隧道施工等眾多領(lǐng)域，在施工快速、便捷、經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，也帶來(lái)了一些負(fù)面效應(yīng)，爆破振動(dòng)便是其中之一，也是爆破公害之首。在抗震性能較差的建筑（如砌體結(jié)構(gòu)）周?chē)M(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，若振動(dòng)強(qiáng)度較大，爆破地震波會(huì)引起結(jié)構(gòu)不同程度的損傷，對(duì)建筑物的耐久性和安全性將產(chǎn)生影響。目前較多研究的是通過(guò)對(duì)爆破時(shí)建筑物的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，而對(duì)爆破振動(dòng)引起建筑物變形破壞的研究很少見(jiàn)到報(bào)道。文獻(xiàn)[1]研究了露天礦山爆破對(duì)混凝土工程的振動(dòng)影響，通過(guò)對(duì)某圍墾工程擬建混凝土結(jié)構(gòu)水閘附近的采石場(chǎng)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)分析，根據(jù)各測(cè)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度和主振頻率及其變化規(guī)律，評(píng)價(jià)了爆破振動(dòng)對(duì)水閘工程的影響；文獻(xiàn)[2]對(duì)爆破振動(dòng)荷載作用下3～4層房屋結(jié)構(gòu)響應(yīng)測(cè)試分析，獲得了爆破振動(dòng)荷載作用下房屋各層結(jié)構(gòu)的響應(yīng)特性規(guī)律；文獻(xiàn)[3]對(duì)近建筑物基坑巖石松動(dòng)爆破振動(dòng)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)分析，得到爆破場(chǎng)地松動(dòng)爆破地震波的傳播規(guī)律，給出了施工最大一次同段起爆藥量；文獻(xiàn)[4]研究了建筑物對(duì)爆破振動(dòng)中不同頻率能量成分的響應(yīng)特征，結(jié)果表明：建（構(gòu)）筑物對(duì)于爆破振動(dòng)中的不同頻率能量成分存在明顯的選擇放大效應(yīng)。在爆破地震中，與結(jié)構(gòu)固有頻率相一致的能量成分將被最大程度的放大。

文獻(xiàn)[5]以某露天礦境界邊坡近坡肩的1棟3層框架結(jié)構(gòu)建筑為研究對(duì)象，建立了頻繁爆破震動(dòng)作用下鋼筋混凝土構(gòu)件和整體結(jié)構(gòu)的疲勞損傷模型，研究了頻繁爆破震動(dòng)作用下，結(jié)構(gòu)位移、應(yīng)力，剛度變化的規(guī)律。文獻(xiàn)[6]在分析建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震安全判據(jù)的不足和爆破地震與天然地震的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研究了爆破參量對(duì)爆破地震波反應(yīng)譜的影響和爆破地震頻率對(duì)建筑結(jié)構(gòu)破壞的影響。鑒于此，本文借助有限元ANSYS軟件，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)房屋在近距離爆破振動(dòng)作用下的受力、變形進(jìn)行模擬分析，探討砌體結(jié)構(gòu)在爆破振動(dòng)作用下易發(fā)生變形破壞的關(guān)鍵部位，為砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)、施工提供有益參考。

1計(jì)算模型與參數(shù)

11單元模型

為了更好地反映爆破動(dòng)載作用下砌體結(jié)構(gòu)的變形、破壞特征，采用三維有限元模型進(jìn)行計(jì)算，并作以下2個(gè)假設(shè)：

1） 砌體本身是單相均質(zhì)且各向同性材料。因砌體力學(xué)性能有較大的差異，一般認(rèn)為砌體是一種兩相材料，即一種彈塊體（包括磚或混凝土砌塊）嵌入非彈性的灰漿基體的材料。兩相非均質(zhì)有限元模型已被一些學(xué)者所采用[7]。但，此類(lèi)模型將使問(wèn)題復(fù)雜化，故一些學(xué)者建議采用均質(zhì)單相材料模型[8]；

2） 樓板在其自身平面內(nèi)無(wú)限剛度。

根據(jù)假設(shè)， 采用有限元軟件ANSYS建立兩層砌體結(jié)構(gòu)房屋的模型， 分析其在爆破地震波作用下的響應(yīng)特征。 模型中材料的力學(xué)參數(shù)如表1所示。

12計(jì)算模型建立

用來(lái)計(jì)算的砌體建筑物尺寸：房間寬33 m，共3間，進(jìn)深6 m，每層高度33 m，2層；窗戶(hù)高度為12 m，寬為09 m，窗臺(tái)離地面為12 m，門(mén)洞寬176 m。模型結(jié)構(gòu)平面圖、建立的計(jì)算模型和網(wǎng)格劃分如圖1～圖2所示。

圖1結(jié)構(gòu)平面圖（mm）

圖2模型與網(wǎng)格劃分

2計(jì)算結(jié)果及分析

21自身重力下受力特征

自然情況下，砌體建筑物都受自身重力的作用，故在模態(tài)分析前，先求解其在自身重力作用下的應(yīng)力和變形特征。計(jì)算時(shí)，先加約束邊界條件，然后施加重力，得到自然狀態(tài)下結(jié)構(gòu)受力和變形特征（見(jiàn)圖3～圖4）?？梢?jiàn)，在自然重力下，砌體結(jié)構(gòu)X方向的應(yīng)力與應(yīng)變最大值均在中間橫墻頂部位置，最大應(yīng)力0645 MPa，最大變形0179 mm。

圖3靜力時(shí)結(jié)構(gòu)X方向應(yīng)力圖

圖4靜力時(shí)結(jié)構(gòu)X方向位移圖

22振動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)的受力特征

建立在靜力分析的基礎(chǔ)上，爆破振動(dòng)作用下砌體結(jié)構(gòu)的受力特征采用模態(tài)分析；以分析和確定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，即結(jié)構(gòu)的固有頻率和模態(tài)（振型），它們是承受動(dòng)態(tài)荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，也是瞬態(tài)動(dòng)力分析的基礎(chǔ)。ANSYS的模態(tài)分析是一個(gè)線性分析，它提供了7中模態(tài)分析方法，本文選用子空間法（Subspace），得到了結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。模擬計(jì)算時(shí)選用了6振型，其中第一、二、六階振型的位移和應(yīng)力云圖如圖5～圖8所示。

圖5第一階振型

圖6第二階振型

圖7第三階振型

圖8第六階振型

為了確定砌體結(jié)構(gòu)對(duì)爆破動(dòng)載的動(dòng)力響應(yīng)情況，計(jì)算采用譜分析代替時(shí)間-歷程分析，就是將模態(tài)分析結(jié)果與一個(gè)己知的譜聯(lián)系起來(lái)計(jì)算振型的位移和應(yīng)力。傳統(tǒng)的譜分析方法多將測(cè)試得到的振幅-時(shí)間曲線進(jìn)行傅里葉變換（FFT變換），然后作為荷載輸入計(jì)算，這種方法沒(méi)有考慮結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)。故，本文計(jì)算時(shí)采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得到的反應(yīng)譜，并結(jié)合第一階振型進(jìn)行分析，得到的位移與應(yīng)力云圖如圖9～圖12所示。

圖9第一階振型X方向位移云圖

圖10第一階振Y方向位移云圖

圖11第一階振型Z方向位移云圖

圖12第1階振方向水平應(yīng)力云圖

23結(jié)果分析

由以上計(jì)算結(jié)果可得，砌體結(jié)構(gòu)在爆破動(dòng)載激勵(lì)下發(fā)生的動(dòng)力響應(yīng)較大，最大動(dòng)力響應(yīng)出現(xiàn)在建筑物二層屋頂部位，且屋頂邊角處位移最大，位移量達(dá)到4396 mm。結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)隨著高度的降低而減??；對(duì)于砌體建筑物，位移響應(yīng)主要以頂部的X方向運(yùn)動(dòng)為主，垂直方向爆破振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較水平方向小的多，說(shuō)明二層砌體結(jié)構(gòu)主要受爆破地震波水平分量影響。已知建筑物高度為66 m，最大位移與層高的比值43966600<11000[9]，故該二層樓房在此次爆破動(dòng)載作用下僅發(fā)生彈性變化。

同時(shí)，還可發(fā)現(xiàn)：最大應(yīng)力出現(xiàn)在門(mén)與窗戶(hù)的四角部位，在墻角等拐角處也出現(xiàn)了應(yīng)力集中現(xiàn)象（見(jiàn)圖13）。

圖13第1階振主應(yīng)力云圖

在窗臺(tái)上部X方向的位移突然加大，導(dǎo)致在突然變位處產(chǎn)生了應(yīng)力集中，使此處的應(yīng)力響應(yīng)達(dá)到最大，最大應(yīng)力為318 MPa。同樣，在門(mén)的上部以及下部由于邊界效應(yīng)也產(chǎn)生了應(yīng)力集中。由于結(jié)構(gòu)受到爆破水平震動(dòng)激勵(lì)而產(chǎn)生X方向主體變位，所以結(jié)構(gòu)的應(yīng)力響應(yīng)表現(xiàn)為Y方向的主應(yīng)力。結(jié)構(gòu)受到爆破震動(dòng)激勵(lì)而產(chǎn)生的剪應(yīng)力小，主要位于結(jié)構(gòu)的左側(cè)下部和結(jié)構(gòu)中部，最大值約55 MPa（見(jiàn)圖14）。

圖14第1階振方向剪切力云圖

由上述計(jì)算分析，砌體結(jié)構(gòu)在爆破動(dòng)載作用下動(dòng)力響應(yīng)較其他結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)大。結(jié)構(gòu)受到的總應(yīng)力與總位移應(yīng)為結(jié)構(gòu)受到的靜力位移、應(yīng)力與動(dòng)力位移、應(yīng)力之和。相對(duì)于動(dòng)力位移、應(yīng)力，靜力位移與應(yīng)力數(shù)值小，在考慮砌體結(jié)構(gòu)安全時(shí)，可以只考慮結(jié)構(gòu)在動(dòng)力作用下位移變形與應(yīng)力值。從模擬結(jié)果得知，砌體房屋平均應(yīng)力在70 MPa，低于砌體的抗壓強(qiáng)度20 MPa，在此爆破振動(dòng)下結(jié)構(gòu)是安全的。根據(jù)爆破現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，房屋結(jié)構(gòu)沒(méi)有出現(xiàn)傾斜、開(kāi)裂等現(xiàn)象，驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算結(jié)果。

3結(jié)論

1） 隨著建筑（結(jié)構(gòu)）物高度的增加，其對(duì)爆破振動(dòng)的響應(yīng)程度增大；最大動(dòng)力位移響應(yīng)位于建筑物屋頂部位，最大位移發(fā)生在屋頂邊角處。

2） 最大應(yīng)力發(fā)生在門(mén)與窗戶(hù)的四角部位，墻角等拐角處也易出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，這幾處可視為受爆破影響的關(guān)鍵部位。

因此，在爆區(qū)周?chē)陆ㄆ鲶w結(jié)構(gòu)建筑物時(shí)，根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁或采用配筋砌體等是必要的；在砌體結(jié)構(gòu)建筑物附近進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，可對(duì)門(mén)與窗戶(hù)的四角部位、墻角等關(guān)鍵部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以降低爆破振動(dòng)對(duì)建筑物的危害。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛雙成， 劉全忠， 章曉樺，等. 露天礦山爆破對(duì)混凝土工程的振動(dòng)影響監(jiān)測(cè)分析[J]. 工程爆破， 2010，16（2）：70-73.

[2]林鍵， 林從謀， 林麗群. 爆破振動(dòng)荷載作用下3～4層房屋結(jié)構(gòu)響應(yīng)測(cè)試研究[J]. 振動(dòng)與沖擊，2010， 29（3）：48-53.

[3]蘇賀，汪海波，宗 琦. 臨近建筑物基坑巖石松動(dòng)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)[J]. 爆破，2009，26（1）：99-101.

[4]李洪濤，舒大強(qiáng)，盧文波，等. 建筑物對(duì)爆破振動(dòng)中不同頻率能量成分的響應(yīng)特征[J]. 振動(dòng)與沖擊，2010，29（2）：154-159.

[5]譚文輝， 于淼， 張鵬飛. 頻繁爆破震動(dòng)對(duì)框架結(jié)構(gòu)性能的影響研究[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，32（9）：252-256.

[6]劉滿(mǎn)堂，陳慶壽. 建筑結(jié)構(gòu)對(duì)爆破地震的動(dòng)力響應(yīng)特性研究[J]. 爆破，2005，22（4）：23-28.

[7]PAGE A. Finite element model for masonry [J].J Strict Div， ASCE， 1978， 104（8）：1 285-1 367.

[8]SAMARASINGHE， W PAGE A W， HENDRY A W. Behavior of brick masonry shear wall[J]. The Struct Energ， 1981， 59B （3）： 42-48.

[9]中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司. GB 50003-2011 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

（責(zé)任編輯：何學(xué)華，吳曉紅）

由以上計(jì)算結(jié)果可得，砌體結(jié)構(gòu)在爆破動(dòng)載激勵(lì)下發(fā)生的動(dòng)力響應(yīng)較大，最大動(dòng)力響應(yīng)出現(xiàn)在建筑物二層屋頂部位，且屋頂邊角處位移最大，位移量達(dá)到4396 mm。結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)隨著高度的降低而減??；對(duì)于砌體建筑物，位移響應(yīng)主要以頂部的X方向運(yùn)動(dòng)為主，垂直方向爆破振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較水平方向小的多，說(shuō)明二層砌體結(jié)構(gòu)主要受爆破地震波水平分量影響。已知建筑物高度為66 m，最大位移與層高的比值43966600<11000[9]，故該二層樓房在此次爆破動(dòng)載作用下僅發(fā)生彈性變化。

同時(shí)，還可發(fā)現(xiàn)：最大應(yīng)力出現(xiàn)在門(mén)與窗戶(hù)的四角部位，在墻角等拐角處也出現(xiàn)了應(yīng)力集中現(xiàn)象（見(jiàn)圖13）。

圖13第1階振主應(yīng)力云圖

在窗臺(tái)上部X方向的位移突然加大，導(dǎo)致在突然變位處產(chǎn)生了應(yīng)力集中，使此處的應(yīng)力響應(yīng)達(dá)到最大，最大應(yīng)力為318 MPa。同樣，在門(mén)的上部以及下部由于邊界效應(yīng)也產(chǎn)生了應(yīng)力集中。由于結(jié)構(gòu)受到爆破水平震動(dòng)激勵(lì)而產(chǎn)生X方向主體變位，所以結(jié)構(gòu)的應(yīng)力響應(yīng)表現(xiàn)為Y方向的主應(yīng)力。結(jié)構(gòu)受到爆破震動(dòng)激勵(lì)而產(chǎn)生的剪應(yīng)力小，主要位于結(jié)構(gòu)的左側(cè)下部和結(jié)構(gòu)中部，最大值約55 MPa（見(jiàn)圖14）。

圖14第1階振方向剪切力云圖

由上述計(jì)算分析，砌體結(jié)構(gòu)在爆破動(dòng)載作用下動(dòng)力響應(yīng)較其他結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)大。結(jié)構(gòu)受到的總應(yīng)力與總位移應(yīng)為結(jié)構(gòu)受到的靜力位移、應(yīng)力與動(dòng)力位移、應(yīng)力之和。相對(duì)于動(dòng)力位移、應(yīng)力，靜力位移與應(yīng)力數(shù)值小，在考慮砌體結(jié)構(gòu)安全時(shí)，可以只考慮結(jié)構(gòu)在動(dòng)力作用下位移變形與應(yīng)力值。從模擬結(jié)果得知，砌體房屋平均應(yīng)力在70 MPa，低于砌體的抗壓強(qiáng)度20 MPa，在此爆破振動(dòng)下結(jié)構(gòu)是安全的。根據(jù)爆破現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，房屋結(jié)構(gòu)沒(méi)有出現(xiàn)傾斜、開(kāi)裂等現(xiàn)象，驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算結(jié)果。

3結(jié)論

1） 隨著建筑（結(jié)構(gòu)）物高度的增加，其對(duì)爆破振動(dòng)的響應(yīng)程度增大；最大動(dòng)力位移響應(yīng)位于建筑物屋頂部位，最大位移發(fā)生在屋頂邊角處。

2） 最大應(yīng)力發(fā)生在門(mén)與窗戶(hù)的四角部位，墻角等拐角處也易出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，這幾處可視為受爆破影響的關(guān)鍵部位。

因此，在爆區(qū)周?chē)陆ㄆ鲶w結(jié)構(gòu)建筑物時(shí)，根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁或采用配筋砌體等是必要的；在砌體結(jié)構(gòu)建筑物附近進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，可對(duì)門(mén)與窗戶(hù)的四角部位、墻角等關(guān)鍵部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以降低爆破振動(dòng)對(duì)建筑物的危害。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛雙成， 劉全忠， 章曉樺，等. 露天礦山爆破對(duì)混凝土工程的振動(dòng)影響監(jiān)測(cè)分析[J]. 工程爆破， 2010，16（2）：70-73.

[2]林鍵， 林從謀， 林麗群. 爆破振動(dòng)荷載作用下3～4層房屋結(jié)構(gòu)響應(yīng)測(cè)試研究[J]. 振動(dòng)與沖擊，2010， 29（3）：48-53.

[3]蘇賀，汪海波，宗 琦. 臨近建筑物基坑巖石松動(dòng)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)[J]. 爆破，2009，26（1）：99-101.

[4]李洪濤，舒大強(qiáng)，盧文波，等. 建筑物對(duì)爆破振動(dòng)中不同頻率能量成分的響應(yīng)特征[J]. 振動(dòng)與沖擊，2010，29（2）：154-159.

[5]譚文輝， 于淼， 張鵬飛. 頻繁爆破震動(dòng)對(duì)框架結(jié)構(gòu)性能的影響研究[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，32（9）：252-256.

[6]劉滿(mǎn)堂，陳慶壽. 建筑結(jié)構(gòu)對(duì)爆破地震的動(dòng)力響應(yīng)特性研究[J]. 爆破，2005，22（4）：23-28.

[7]PAGE A. Finite element model for masonry [J].J Strict Div， ASCE， 1978， 104（8）：1 285-1 367.

[8]SAMARASINGHE， W PAGE A W， HENDRY A W. Behavior of brick masonry shear wall[J]. The Struct Energ， 1981， 59B （3）： 42-48.

[9]中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司. GB 50003-2011 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

（責(zé)任編輯：何學(xué)華，吳曉紅）

由以上計(jì)算結(jié)果可得，砌體結(jié)構(gòu)在爆破動(dòng)載激勵(lì)下發(fā)生的動(dòng)力響應(yīng)較大，最大動(dòng)力響應(yīng)出現(xiàn)在建筑物二層屋頂部位，且屋頂邊角處位移最大，位移量達(dá)到4396 mm。結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)隨著高度的降低而減??；對(duì)于砌體建筑物，位移響應(yīng)主要以頂部的X方向運(yùn)動(dòng)為主，垂直方向爆破振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較水平方向小的多，說(shuō)明二層砌體結(jié)構(gòu)主要受爆破地震波水平分量影響。已知建筑物高度為66 m，最大位移與層高的比值43966600<11000[9]，故該二層樓房在此次爆破動(dòng)載作用下僅發(fā)生彈性變化。

同時(shí)，還可發(fā)現(xiàn)：最大應(yīng)力出現(xiàn)在門(mén)與窗戶(hù)的四角部位，在墻角等拐角處也出現(xiàn)了應(yīng)力集中現(xiàn)象（見(jiàn)圖13）。

圖13第1階振主應(yīng)力云圖

在窗臺(tái)上部X方向的位移突然加大，導(dǎo)致在突然變位處產(chǎn)生了應(yīng)力集中，使此處的應(yīng)力響應(yīng)達(dá)到最大，最大應(yīng)力為318 MPa。同樣，在門(mén)的上部以及下部由于邊界效應(yīng)也產(chǎn)生了應(yīng)力集中。由于結(jié)構(gòu)受到爆破水平震動(dòng)激勵(lì)而產(chǎn)生X方向主體變位，所以結(jié)構(gòu)的應(yīng)力響應(yīng)表現(xiàn)為Y方向的主應(yīng)力。結(jié)構(gòu)受到爆破震動(dòng)激勵(lì)而產(chǎn)生的剪應(yīng)力小，主要位于結(jié)構(gòu)的左側(cè)下部和結(jié)構(gòu)中部，最大值約55 MPa（見(jiàn)圖14）。

圖14第1階振方向剪切力云圖

由上述計(jì)算分析，砌體結(jié)構(gòu)在爆破動(dòng)載作用下動(dòng)力響應(yīng)較其他結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)大。結(jié)構(gòu)受到的總應(yīng)力與總位移應(yīng)為結(jié)構(gòu)受到的靜力位移、應(yīng)力與動(dòng)力位移、應(yīng)力之和。相對(duì)于動(dòng)力位移、應(yīng)力，靜力位移與應(yīng)力數(shù)值小，在考慮砌體結(jié)構(gòu)安全時(shí)，可以只考慮結(jié)構(gòu)在動(dòng)力作用下位移變形與應(yīng)力值。從模擬結(jié)果得知，砌體房屋平均應(yīng)力在70 MPa，低于砌體的抗壓強(qiáng)度20 MPa，在此爆破振動(dòng)下結(jié)構(gòu)是安全的。根據(jù)爆破現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，房屋結(jié)構(gòu)沒(méi)有出現(xiàn)傾斜、開(kāi)裂等現(xiàn)象，驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算結(jié)果。

3結(jié)論

1） 隨著建筑（結(jié)構(gòu)）物高度的增加，其對(duì)爆破振動(dòng)的響應(yīng)程度增大；最大動(dòng)力位移響應(yīng)位于建筑物屋頂部位，最大位移發(fā)生在屋頂邊角處。

2） 最大應(yīng)力發(fā)生在門(mén)與窗戶(hù)的四角部位，墻角等拐角處也易出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，這幾處可視為受爆破影響的關(guān)鍵部位。

因此，在爆區(qū)周?chē)陆ㄆ鲶w結(jié)構(gòu)建筑物時(shí)，根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁或采用配筋砌體等是必要的；在砌體結(jié)構(gòu)建筑物附近進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，可對(duì)門(mén)與窗戶(hù)的四角部位、墻角等關(guān)鍵部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以降低爆破振動(dòng)對(duì)建筑物的危害。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛雙成， 劉全忠， 章曉樺，等. 露天礦山爆破對(duì)混凝土工程的振動(dòng)影響監(jiān)測(cè)分析[J]. 工程爆破， 2010，16（2）：70-73.

[2]林鍵， 林從謀， 林麗群. 爆破振動(dòng)荷載作用下3～4層房屋結(jié)構(gòu)響應(yīng)測(cè)試研究[J]. 振動(dòng)與沖擊，2010， 29（3）：48-53.

[3]蘇賀，汪海波，宗 琦. 臨近建筑物基坑巖石松動(dòng)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)[J]. 爆破，2009，26（1）：99-101.

[4]李洪濤，舒大強(qiáng)，盧文波，等. 建筑物對(duì)爆破振動(dòng)中不同頻率能量成分的響應(yīng)特征[J]. 振動(dòng)與沖擊，2010，29（2）：154-159.

[5]譚文輝， 于淼， 張鵬飛. 頻繁爆破震動(dòng)對(duì)框架結(jié)構(gòu)性能的影響研究[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，32（9）：252-256.

[6]劉滿(mǎn)堂，陳慶壽. 建筑結(jié)構(gòu)對(duì)爆破地震的動(dòng)力響應(yīng)特性研究[J]. 爆破，2005，22（4）：23-28.

[7]PAGE A. Finite element model for masonry [J].J Strict Div， ASCE， 1978， 104（8）：1 285-1 367.

[8]SAMARASINGHE， W PAGE A W， HENDRY A W. Behavior of brick masonry shear wall[J]. The Struct Energ， 1981， 59B （3）： 42-48.

[9]中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司. GB 50003-2011 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

（責(zé)任編輯：何學(xué)華，吳曉紅）