學(xué)科專業(yè)：水工結(jié)構(gòu)工程
授予學(xué)位：工學(xué)碩士
學(xué)位授予單位：大連理工大學(xué)
學(xué)位年度： 2009年
水下鉆孔爆破水中沖擊波的傳播是沖擊波在海水與海底介質(zhì)之間的擾動(dòng)問(wèn)題，由于邊界條件的變化，水中沖擊波的壓力、作用時(shí)間等參數(shù)及波形不再是理想的狀態(tài)，它受到水下界面反射、水面切割等作用而呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的波形。由于藥包是在水下巖體內(nèi)爆炸，涉及到能量在兩種介質(zhì)中分配，情況比陸地爆破要復(fù)雜得多。水下鉆孔爆破作用下的結(jié)構(gòu)受到地震波以及水中沖擊波的聯(lián)合作用，其力學(xué)特性較為復(fù)雜。二者均很難從數(shù)學(xué)上進(jìn)行精確的描述，目前的研究多是基于大量的工程得到的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行歸納總結(jié)。
本文以大連新港新30萬(wàn)噸級(jí)進(jìn)口原油碼頭炸礁工程為依托，建立了水下鉆孔爆破的計(jì)算模型，數(shù)值模擬了水中沖擊波的傳播以及在爆破地震波和水中沖擊波聯(lián)合作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。主要的工作和成果包括以下幾個(gè)方面：
1、首先介紹了國(guó)內(nèi)外水下爆破沖擊波和沖擊波作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的研究現(xiàn)狀，包括實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬。
2、總結(jié)歸納了實(shí)際工程中得到的橋墩響應(yīng)的加速度、速度變化規(guī)律等特征參數(shù)以及水中沖擊波的規(guī)律。
3、運(yùn)用LS．DYNA3D程序?qū)λ裸@孔爆破水中沖擊波的傳播規(guī)律進(jìn)行了研究，包括產(chǎn)生的地震動(dòng)水壓力和水中沖擊波，并利用Cole經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了擬合。
4、利用相似準(zhǔn)則建立了鉆孔爆破作用下橋墩的物理模型，分析得到了爆破地震波傳播規(guī)律以及聯(lián)合作用下橋墩的位移、速度、加速度和應(yīng)力規(guī)律。
