爆破地震作用下建筑结构安全研究

一、爆破地震特点

受到爆源自身复杂性及传播介质多样性等特点的影响，爆破地震产生的地震波也同样具有该特点，作为一种振动波，爆破地震波的随机性是随着时间的变化而发生变化，为此，就现阶段来看，还无法准确预估爆破地震波的加速度记录。不仅如此，一旦产生爆破地震波，势必会影响周边环境，正因如此，爆破地震波具有明显的传播性特点，通过对地震波振幅、频率及持续时间等参数的分析和研究，能够更好地了解和掌握地震波对建筑结构安全、可靠性的影响。爆破地震产生的能量十分巨大，但是，在相关研究中发现，一般低爆速炸药爆轰压力上升较慢，且振动也会降低，如果在地震波传播过程中，遇到断层、裂隙、距离较远等情况，其烈度势必会下降。

二、基于爆破地震作用下，建筑结构的安全可靠性分析

(一)分析方法

结构随机振动可靠性主要是指结构在随机动力荷载影响下，在特定时间范围内，完成预期功能的可能性。就定义来看，分析结构安全可靠性主要是将结构强度、地震动参数及反应概率等作为主要衡量标准。简而言之，是将结构视为单自由体系，忽视结构自身稳定性，仅考虑爆破地震对其稳定性产生的影响。为此，本文主要采取的是结构动力反应概率方法进行分析和研究。

(二)现场分析

建筑结构类型不同，那么在遇到爆破地震情况时，结构安全可靠程度也会有所差别，如地表建(构)筑物破坏受损、道路边坡发生滑坡、水库大坝受损等等。数据信息建立在理论与实际结合基础上，并对现阶段应用较为广泛的萨道夫斯基公式进行拟合，通过对具体爆破对结构动力响应数据的分析能够发现，能够获取爆破产生的安全功率，对具体工程施工提供一定参考和借鉴。

(三)爆破地震反应分析

爆破地震作为岩土爆破工程、城市拆除等工程中不可缺少的一项环节，导致建筑结构失稳、开裂等现象时有发生，而建筑结构类型具有特殊性特点，面对爆破地震的响应也会有所差别，如果单纯采取传统单一参数进行安全控制，缺乏科学性、合理性，为此，需要借助反应谱理论进行了解地震动的特性，兼顾地震动特性及结构响应特性双方面，反应谱能够对于一系列当中的不同的自振频率单自由度系统进行分析，更加直观、具体的反映爆破地震对建筑结构产生的影响。就爆破地震反应谱数值的计算，可以通过直接积分法、卷积法及快速傅里叶法等方法进行计算。

(四)结构安全可靠响应分析

受到爆破作用自身特殊性及复杂性等因素的影响，现有研究成果普遍集中在定性分析及实验分析两方面，缺乏理论计算研究，难以准确评估建筑结构安全度，为此，本文利用时程分析整个地震在特定时间内产生的动力反应，并在地震波及爆破地震波两种情况下对建筑结构安全、可靠性进行分析能够发现，两种振动条件下，结构楼层最大位移会随着楼层的增加而增大，当楼层位移大于爆破地震波相结构楼层位移时，建筑结构变化曲线呈现更加陡峭的现象，充分证明了爆破地震作用下的楼层顶点最大位移随着楼层的增加增长幅度逐渐下降，因而，在施工中，应掌握爆破地震对结构稳定性的影响，着重对结构进行相应调整。

三、爆破地震对建筑结构造成的危害及预防

爆破地震对建筑结构的破坏，主要是通过表面渗透至建筑内部，结合理论及实践监测数据来看，爆破地震对建筑结构造成危害表现在以下几个方面:

第一，承重不足。承重结构是整个工程的核心力量，其稳定性直接决定整个工程性能，爆破产生巨大的振动，直接作用于结构物之上，在一定程度上增加了内力，并相应的改变了受力方式，造成结构强度不够，出现墙体裂缝、钢筋混凝土柱剪断等现象。针对这一问题，在进行爆破施工之前，要分析和研究结构情况，适当减少药量，降低爆破振动强度，以保护建筑结构承重能力。

第二，延性不足。受到节点强度不足、延性不够等因素的工作作用，结构整体性能在面对爆破地震时，会发生一系列变化，影响日后建筑使用安全性，基于此，在总药量一致情况下，可以采取微差爆破技术进行减震处理，就距离较近的爆源而言，需要适当调整间距，控制在100m以上，用爆破安全距离计算药量。

第三，倒塌。高大建筑物由于整体结构较为复杂，且体积较大，一旦在周边进行爆破地震施工，极有可能引导倾斜、倒塌等情况，为此，针对这种情况，可以在建筑物周边设置减震沟、减振孔等，减少地震波对高大建筑物产生的影响。

第四，对边坡的危害。边坡稳定性直接由山体、岩体的完整度决定，在进行建筑工程施工时，为了满足建筑施工要求进行爆破施工，直接破坏岩体完整性，特别是节理、裂缝发育等位置表现最为明显，针对此情况，需要在施工前进行小范围试验，获取可靠的参数，采用预裂爆破等方式有效控制或者减小爆破地震破坏范围及程度，以为实际施工提供参考。

结论:根据上文所述，本文在借鉴现有研究成果基础之上，对爆破地震对建筑结构安全可靠性影响进行深入分析和研究，能够全面掌握影响建筑结构的各类要素，并在工程设计及施工中进行相应调整和优化，提高工程结构稳定性的同时，保障居民人身及财产安全。诚然，我国建筑领域尚处于发展阶段，建筑施工技术水平与国际水平存在一定差距，但是，只有坚持不懈，结合实际情况深入分析和研究，能够更好地推进我国建筑领域健康发展，进而最大程度发挥社会效益。