正高程差下边坡爆破对X70钢管振速的影响

为了探究正高程差边坡爆炸施工对邻近埋地管道振速的影响,基于商用有限元软件ANSYS/LS-DYNA采用数值模拟方法研究了炸药量相同(30 kg),正高程差不同(2.1、2.6、3.1、3.6、4.1、4.6和5.1 m)时,边坡爆破振动对既有X70管道振速的影响,并与平面地形结果作对比分析。研究表明:相较于平面地形,在水平距离不变的条件下,管道Y方向上会出现振速放大现象,且随着高程增大,振速加快衰减。管道振速放大系数随着高程差的增大呈现先增大后减小的趋势。当高程差为3.1 m时,管道迎爆面测点的振速放大系数最大,为1.998;当高程差为3.6 m时,管道背爆面测点的放大系数最大,为1.622。爆炸地震波在不同的介质界面发生折射和反射所形成的叠加效应以及在坡脚发生绕射,是产生高程放大效应的主要原因。

空爆载荷作用下螺栓法兰管道的动态响应研究

螺栓法兰连接结构具有强度高、构造简单和操作便捷等优点,被广泛应用于土木工程、机械工程、核工业和国防装备等工业领域。基于ANSYS/LS-DYNA软件建立有限元模型,研究了空爆载荷作用下(爆距为100~250 cm,TNT炸药当量为1000~16000 g)螺栓法兰管道的动力学性能。研究表明:炸药当量越大,爆距越小,螺栓法兰管道产生形变越明显,其峰值振速越大。适度增大爆距时,螺栓受到爆距的影响比受炸药当量的影响小,其位移曲线处于波动状态。外侧垫片的吸能作用有效减小了内侧垫片的变形,在一定程度上法兰垫片抵御了冲击波作用,使管道密封性得到保障。