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现代高精度制导钻地弹是目前地下工程所面临的最为常见威胁。在钻地弹侵入岩体爆炸过程中，爆炸应力波在岩体中传播，导致节理岩体地下洞室产生一系列动态响应，严重影响工程安全。本研究对爆炸应力波在节理岩体中的传播以及直墙拱顶节理岩体洞室锚固抗爆问题进行了分析。在理论研究中，分析了爆炸应力波在位移与应力连续条件下纵波与横波在节理处的传播特性，同时亦分析了爆炸应力波在位移与应力不连续条件下在具有理想光滑节理面和含摩擦节理面处的传播特性；运用损伤力学相关知识，建立了岩石中的微裂纹损伤与弹性模量的函数关系表达式。在数值模拟研究中，通过有限元软件计算了爆炸荷载并验证了其精确性，采用离散元软件研究了含节理岩体的爆炸应力波传播问题，最终通过建立无锚固和有锚固情况下的直墙拱顶节理岩体洞室，分析其抗爆效果，获得了锚固对抗爆效果的影响规律。主要结论包括：运用动力有限元软件 ANSYS AUTODYN 建立了岩体爆破模型，在模型炮孔周围设置监测点，结合理论解对比分析可知数值计算所得的爆炸荷载与理论计算值较接近，计算可靠；利用UDEC进行应力波透射率的数值计算结果与理论计算结果较为吻合，验证了UDEC进行应力波穿越节理透射率问题研究的可行性与有效性，其计算能够保证分析直墙拱顶节理岩体洞室锚固抗爆的计算精度；锚固对于直墙拱顶节理岩体洞室具有有效的抗爆能力提升作用。 2100433B

岩体体积节理数指的是每立方米岩体体积内的结构面数目。

n——统计区域内结构面组数；

本项目采用模型试验、理论分析、力学建模和数值模拟相结合的方法，研究锚固节理岩体的结构强度特性与精细化数值模拟方法。采用含单条节理的岩体试件，开展直剪试验研究，分析锚固构件在节理面附件的局部化损伤破坏行为，研究锚固构件对单条节理的附加刚度与附加强度贡献；采用大尺寸含多组节理的岩体试件，开展压缩试验研究，分析锚固构件对于不同节理分布形式的加固效果，研究锚固构件对节理岩体的整体刚度贡献和结构强度贡献，建立锚固节理岩体的结构强度准则；基于试验成果、损伤力学与均一化原理建立考虑结构强度效应的锚固节理岩体力学模型与本构方程，研发高效可靠的锚固岩体数值求解算法及计算软件，并结合实际工程开展应用研究，为我国水电、交通、能源等工程岩体的锚固优化设计和稳定性分析提供理论支持。

在爆炸冲击荷载作用下，墙体和玻璃等低强度脆性材料非常容易发生脆性断裂破坏，破裂生成的碎片由于获得非常大的动能会对人体造成极大伤害。目前我国还没有专门用于墙体抗爆加固的设计方法。此外，随着新材料、新技术的应用，原有的抗爆加固概念也需要更新。本项目拟开发一种高效、经济的墙体抗爆加固方法。对墙体抗爆加固新材料聚亚安酉旨的特性和采用该材料的墙体锚固系统开展试验研究和数值模拟，揭示材料的抗冲击性能和墙体锚固系统的抗爆性能，并和其它墙体加固系统进行对比分析，建立简化的抗爆设计计算公式，最后开发出墙体抗爆设计与加固软件。本项目对提高我国建筑结构的抗爆设计与加固水平，保证人民生命财产安全有重要意义。