礦震對建筑結(jié)構(gòu)疲勞累積損傷研究.pdf

1、礦山開采誘發(fā)的地震(簡稱“礦震”)是一個嚴(yán)重的災(zāi)害性礦山動力現(xiàn)象，研究礦震對建筑結(jié)構(gòu)的影響，減少和控制其損害，對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活安全都有著重大的實(shí)際意義。目前，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防都是按照天然地震烈度劃分進(jìn)行的，即保證在一次地震作用下建筑物達(dá)到“大震不倒、中震可修、小震不壞”的原則，但對于頻繁發(fā)生的礦震作用下建筑物的安全問題，目前尚無規(guī)范可循。以遼寧撫順地區(qū)礦震為工程背景，根據(jù)撫順市地震局提供的礦震監(jiān)測資料，對頻繁礦震活

2、動規(guī)律及其對建筑結(jié)構(gòu)疲勞累積損傷進(jìn)行了研究，主要完成了以下工作： (1)對礦震的b值時序特征、能量蠕變曲線進(jìn)行了分析，表明撫順地區(qū)礦震的規(guī)模和強(qiáng)度有增大的趨勢；對礦震頻度一震級分布規(guī)律分析得到，撫順地區(qū)礦震頻度--震級分布服從古登堡一里克特關(guān)系式(G-R分布)；通過研究礦震震中烈度的衰減關(guān)系，說明撫順地區(qū)礦震烈度適合采用長短軸分別衰減的橢圓模型，并給出了相關(guān)系數(shù)值； (2)首次運(yùn)用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對礦震震級進(jìn)行了初步預(yù)測，建

3、立了基于改進(jìn)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)礦震預(yù)測模型。通過與實(shí)際監(jiān)測結(jié)果相對比，取得了較好的預(yù)測效果，為礦震預(yù)測提供了新的方法； (3)采用BAQ-PI-321震動測試儀器配65型拾震器，首次應(yīng)用動力檢測技術(shù)開展了礦震對城市建筑結(jié)構(gòu)影響程度實(shí)測。以撫順榆林路4號住宅樓為對象，通過發(fā)生頻繁礦震前后兩次測得的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)自振周期增大，層間位移變大，而層間剛度、層間強(qiáng)度、層間應(yīng)力、層間剪力都變小，表明頻繁礦震作用對建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有明顯衰減

4、的趨勢； (4)對在水平低周反復(fù)荷載作用下的鋼筋混凝土柱試件試驗(yàn)進(jìn)行了分析。表明在頻繁礦震作用下，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)柱破壞形態(tài)主要分為兩種，即彎曲破壞、彎曲剪切破壞； (5)應(yīng)用建筑工程疲勞累積損傷觀點(diǎn)探討了頻繁礦震對建筑結(jié)構(gòu)的疲勞累積損傷過程。從結(jié)構(gòu)構(gòu)件端部截面的轉(zhuǎn)動剛度退化入手，建立了在頻繁礦震作用下構(gòu)件層次上的損傷模型；給出了頻繁礦震作用下鋼筋混凝土構(gòu)件的損傷指標(biāo)，并對其進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化；運(yùn)用疲勞累積損傷理論，建立了頻