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摘要: 通过爆破拆除实验，研究了不同建筑物在爆破振动荷载作用下的动力响应，结合萨道夫斯基经验公式，推导出场地振动速度峰值的衰减公式;然后提出了建筑物防震减灾的措施，希望能够起到一定的作用。
关键词：工程结构；振动破坏分析；防震减灾
1 爆破拆除工程的动力反应
随着中国城市化进程的发展 ，一些老旧的建筑物被逐渐拆除，产生了很多建筑物爆破拆除工作。根据相关研究表明，中国建筑事故的 四分之一都发生在老旧建筑爆破拆除过程中。因此，加强爆破拆除工作的安全保障，提升相关技术方面的研究非常重要。以下内容通过对建筑物爆破拆除工作动力反应的分析，探讨了解决问题的方案。
1.1 爆破拆除的振动实验分析
在工程结构爆破实验中，采用拾振器实验测量观测，对控制截面的剪力和弯曲动应变进行分阶段测试。测量钢筋混凝土结构爆破时，在动力荷载加至 1 万次、5 万次、10 万次、20 万次、50 万次、100 万次、200 万次时分别进行实验。在拆除爆破强度的实验观测中，借助于传感器对动力荷载产生的裂缝宽度，进行拾振器检测。结果表明，拾振器实验测量动力荷载的弯曲应变时，钢筋混凝土建筑结构的 2/3 处梁与柱应变较小，钢筋混凝土建筑结构的强度最顶层的 1/3 处，弯曲变形最大。爆破荷载的应力时程关系是爆破拆除工程常用动力荷载的输入。动力荷载的输入，可得到不同时间步长和空间步距，产生振动曲线呈现出了一定的比例关系。
根据以上实验，论述了在钢筋混凝土结构拆除爆破时，突加动力荷载使工程结构产生各种动力反应，如内力、位移、时间、速度、惯性力和冲击波等。运动方程公式为:
通常情况下有3种形式的结构，包括框架结构、框架剪力墙结构和框架筒体结构，不同的结构形式在应对地震波时户产生不同的高层建筑结构动力，总结如下：爆破产生的地震波引起的结构动力反应多以水平振动的形式存在，而在垂直方向上的振动远小于水平方向。结构产生的位移多集中在顶层，越往下结构的位移越小，振动响应越低。结构的底部是最大速度响应和最小速度响应的突变区，而在结构底部出现最大响应。速度响应是评判不同结构安全系数的标准，相同的地震波影响，不同结构和不同动力特征，会产生不同的动力响应。
1.2 爆破拆除实例分析
一发电厂打算爆破烟囱，烟囱高120m,在爆破过程中，烟囱倒塌方向会向应力集中和支撑体强度差的地方倾斜。在烟囱倒塌的过程中，会产生巨大的冲击力。一大学打算爆破一所老旧教学大楼，教学大楼是钢筋混凝土结构，在爆破过程中，大楼西侧面发生振动坍塌，约有1800m 2被破坏。
相关科研人员通过对爆破切口高度进行分析确认、选取合适的爆破参数、设置科学的起爆网络、设计科学的预处理方法，提出防止爆破、塌落产生的振动以及爆破飞石产生的影响。拆除爆破也会产生地震现象，但是和自然地震不一样 。自然地震会引起建筑物晃动，但是不一定会产生建筑物的垮塌。但是拆除爆破的目的就是 为了让建筑物垮塌，产生剧烈的破碎石块以及冲击波，如果不加以注意，就会产生安全事故。拆除爆破还 有可能会对旁边的建筑物产生影响，失去原有的稳定性。所以，在拆除爆破的过程中，应该进行合理控制，确保安全爆破工作的进行。
2 建筑物建设防震减灾措施
2.1做好建筑场地的选择，减轻地震影响
在建造房屋时要认真分析地形的利弊，尽量把建筑物建在抗震能力强的场地，避开危险的建筑地区。通常情况下，建筑场地土壤密实均匀，由中硬土壤构成，有利于建筑物的抗震。当把建筑物建在土质松软、土壤液化严重以及危险的地段，不利于抵抗拆除爆破产生的地表错位情况。如果需要在这样的地段修建建筑物，需要加深桩基深度，在基础深埋的过程中，深埋深度必须大于建筑物的整体高度的十五分之一。如果有条件，尽量建造地下室，也能够在一定程度上 提高建筑物的抗震能力。如果建筑物建在山体斜坡或山顶上，则不利于建筑物的抗震，所以，应该尽量把建筑物建在山体底部，并且尽量与山体保持一定的距离，如果由于需要房屋和建筑物靠的很近，则需要在外墙建造挡土墙，提高房屋建造的刚度，从而增加房屋的水平抗震能力。
2.2优化建筑设计，充分考虑防震要求
在建筑设计的过程中要尽量考虑到建筑物的抗震功能，尽量采用布局简单、平面规则的建筑布局，建筑物的设计要尽量分布均匀，减少偏心。所以，在建筑设计的过程中，首先要采用方形、矩形、圆形等规则图形，尽量减少复杂图形，使复杂平面满足规范要求。在设计的过程中，避免太过突兀的外挑结构和内收结构，建筑形状的变化尽量循序渐进，可采用梯形、三角形等均匀变化的几何体形状，对于一些不稳定结构，如倒三角、倒梯形，则不宜采用。对于其他不利于抗震的建筑结构，也进尽量避免，不予采用。
2.3优化结构设计，满足抗震防震规范
建筑的结构设计要合理，避免出现头重脚轻等房屋设计结构，不利于防震。在结构设计过程中，建筑物结构要尽量对称，在竖直方向上的刚度变化要缓和，避免出现刚度突变的情况。房屋尽量建造地下室，以增强房屋的抗震能力。为增强房屋 的抗震能力，可以设置 抗震防线 ，并且设置多层。在建筑基础部位和上层部位之间的分界线中设置一到抗震装置；在风力构成威胁大的 地区，加强房屋的刚度，使房屋在遇到拆除爆破引起的振动时，振动周期增强而提高房屋的阻尼，从而提高房屋的整体抗震性能。采用整体结构建造房屋，例如在 房屋浇筑过程中采用墙体全现浇筑结构，提高房屋的空间整体性，增强房屋的抗震能力。
2.4采用适宜建筑材料，加强建筑抗震效果
在发生地震时，建筑物承受的载荷取决于建筑物自身的重量，所以，减轻建筑物的重量就是在一定程度上增强了建筑物的抗震效果，同时还能够节约建筑物材料。然而，在完成建筑任务的条件下，还要使建筑物满足抗震要求，就必须使用更加轻质的材料来建造烦那个屋主体，同时又不失去建筑强度。当前很多建筑物都采用陶粒混凝土、石膏板隔墙等材料作为建筑材料，增强了建筑物的抗震效果。
2.5保证施工质量，实现抗震能力
增强建筑物抗震效果最重要的还是要保证施工质量，良好的施工质量可以确保建筑物的抗震效果。在建筑物施工过程中，要严格按照施工图进行，注意不要弄错原材料的规格和性能。在工程初步完工后，第三方要进行工程的验收和检验，确保混凝土钢筋的性能。另外，施工方要加强对施工薄弱环节的检测，保证工序完成情况良好。
3 总结
在城市进行拆除爆破的股从而行能够中，不同类型的建筑物对于爆破所产生的动力反应不同，在关键环节要加强城市建筑的抗震能力，使城市建筑达到安全和统一，防止由于拆除爆破行为而造成的一系列事故。
参考文献
[1]杨晓波, 姜丽. 工程结构振动破坏分析与防震减灾研究[J]. 洛阳理工学院学报（自然科学版）, 2018(2).
[2]陈健云, 马恒春, 周晶, et al. 超高层筒体结构模型振动台地震破坏试验研究[J]. 防灾减灾工程学报, 2004, 24(4):389-395.
[3]中国工程院. 防震减灾新技术[M]. 高等教育出版社, 2016.
论文作者:洪晨
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/9
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