[发明专利]一种强夯施工振动对周边建筑物影响安全距离的计算方法

说明书

本发明公开了一种强夯施工振动对周边建筑物影响安全距离的计算方法，包括以下步骤：⑴在瑞雷波理论的基础上考虑强夯振动衰减特点，推导建立强夯施工振动对周边建筑物影响安全距离的计算模型⑵应用最小二乘法对试验数据进行线性拟合求解，得到几何衰减指数α与当量系数k的值。通过在相同场地介质条件下大量实验数据的统计分析，得到几何衰减指数α和当量系数k的参考值；⑶将容许振动速度峰值Vsubgt;z/subgt;代入公式求解得到强夯施工振动对周边建筑物影响的安全距离R。本发明的计算模型更符合强夯振动传播与衰减规律，计算结果安全可靠，可以实现在无场地试夯监测的情况下，对强夯施工振动对周边建筑物影响的安全距离进行快速准确计算。

技术领域

本发明涉及一种强夯施工振动对周边建筑物影响安全距离的计算方法，可实现在无场地试夯监测情况下，对强夯施工振动对周边建筑物影响的安全距离进行快速准确计算。

背景技术

在强夯施工中，锤击会引起地面振动，进而使周边建筑物发生振动危害。对于强夯施工振动对周边建筑物影响的安全距离，目前在理论研究中，大多学者依赖试验监测数据来进行判定。理论计算基本采用国内外爆破或抗震规范中规定的振动计算公式，但是，由于强夯是瞬时冲击荷载，有其特有的频率范围，波的传递过程与地震或爆破产生的应力波的传递过程不同，因此，采用这些公式计算不符合强夯施工的实际情况，计算结果不够准确。

所以，有必要建立更符合强夯振动传播与衰减规律的周边建筑物影响安全距离的计算模型，为今后的强夯设计和施工方案的确定提供参考。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计算结果准确的强夯施工振动对周边建筑物影响安全距离的计算方法。

本发明的上述目的通过以下的技术措施来实现：一种强夯施工振动对周边建筑物影响安全距离的计算方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：采用位移法表示的波动方程：

式中：ρ—质点的质量密度；

λ、μ—拉梅常数；

—在作用下质点振动位移矢量；

—力矢量；

θ—体变应变，

—拉普拉斯算子，

S2：对公式⑴两边分别取散度(div)，由于得：

S3：对公式⑴两边分别取旋度(rot)，rotgradθ＝0，得：

令公式⑶可写为：

S4：将和分别分解为无旋的矢量和无散的矢量，得：

式中：和分别为的标量位和矢量位；

S5：令把公式⑸分别代入公式⑵和公式⑷，波动方程表述为：

S6：令位函数公式⑹写成：

S7：由公式⑺、公式⑻和公式⑸可得质点的水平和垂直位移为：

S8：公式⑺和公式⑻解的形式可以写为：