复杂环境下冷却塔倒塌过程的计算机模拟

在工业企业废弃建筑物的拆除过程中,科学合理的爆破设计方案能保证建筑物按指定方向倒塌并保证周围建筑物的安全。采用ANSYS/LS-DYNA程序对河曲县发电厂冷却塔爆破拆除进行了倒塌过程的模拟。冷却塔采用SOLIDl64单元*MAT_BRITTLE_DAMAGE材料建立了钢筋混凝土整体式有限元模型,用*MAT_ADD_EROSION关键字控制爆破缺口的形成和材料的失效,爆破缺口形成过程由"时间"开关控制。模拟了冷却塔的爆破拆除倒塌过程、倒塌触地后与周围建筑物的距离及倒塌过程中的筒体应力分布等,并与实际爆破效果做了比较,证明计算机模拟是准确的。     

建筑爆破倒塌过程的摄影测量分析(Ⅰ)——运动过程分析

以某一爆破拆除工程为例,通过近景摄影测量系统(包括近景摄影和图像处理),对建筑爆破拆除倒塌过程进行了定量分析,获得建筑倒塌运动过程中位移、转角、平动速度、转动角速度等参数。摄影测量数据与建筑倒塌过程的各受力状态进行了对比分析,提出将建筑物的倒塌过程分为爆破切口形成阶段、自由落体阶段、冲击撞地阶段和转动坍落阶段。     

黄岛热电厂152.8m高烟囱拆除爆破振动测试

对152.8m高烟囱的拆除爆破振动进行了监测,采集到了爆破及烟囱塌落对周围产生的振动数据。经分析得出一些规律性的结论,在烟囱等高耸建筑物的爆破倒塌过程中,装药爆破和切口闭合产生的振动均较小,而烟囱倒塌冲击地面时产生的质点振动是主要因素,因此在烟囱倒塌方向应采取缓冲措施。这些资料可为烟囱等高耸建筑物的爆破拆除设计及对周围环境的影响评估提供参考。     

建筑爆破倒塌过程的摄影测量分析(Ⅰ)——运动过程分析

以某一爆破拆除工程为例,通过近景摄影测量系统(包括近景摄影和图像处理),对建筑爆破拆除倒塌过程进行了定量分析,获得建筑倒塌运动过程中位移、转角、平动速度、转动角速度等参数。摄影测量数据与建筑倒塌过程的各受力状态进行了对比分析,提出将建筑物的倒塌过程分为爆破切口形成阶段、自由落体阶段、冲击撞地阶段和转动坍落阶段。     

黄岛热电厂152.8m高烟囱拆除爆破振动测试

对152.8m高烟囱的拆除爆破振动进行了监测,采集到了爆破及烟囱塌落对周围产生的振动数据。经分析得出一些规律性的结论,在烟囱等高耸建筑物的爆破倒塌过程中,装药爆破和切口闭合产生的振动均较小,而烟囱倒塌冲击地面时产生的质点振动是主要因素,因此在烟囱倒塌方向应采取缓冲措施。这些资料可为烟囱等高耸建筑物的爆破拆除设计及对周围环境的影响评估提供参考。     

高层建筑物单向三折叠爆破拆除数值模拟

为了研究高层建筑物爆破拆除倾倒过程及倒塌效果,以宁波一大厦单向三折叠爆破拆除为例,对其爆破拆除过程进行了数值模拟。根据大厦的实体结构,采用LS-DYNA对其建立了分离式共节点模型,对建筑物倒塌过程进行了数值模拟计算,分析了主要承重梁的内部结构变化,并与实际爆破拆除过程进行了对比。结果表明,采用分离式共节点模型可以很好地模拟高层建筑物倒塌过程,且模拟的倒塌过程与实际的倒塌过程比较吻合,可为类似工程提供参考。     

高层建筑物单向三折叠爆破拆除数值模拟

为了研究高层建筑物爆破拆除倾倒过程及倒塌效果,以宁波一大厦单向三折叠爆破拆除为例,对其爆破拆除过程进行了数值模拟。根据大厦的实体结构,采用LS-DYNA对其建立了分离式共节点模型,对建筑物倒塌过程进行了数值模拟计算,分析了主要承重梁的内部结构变化,并与实际爆破拆除过程进行了对比。结果表明,采用分离式共节点模型可以很好地模拟高层建筑物倒塌过程,且模拟的倒塌过程与实际的倒塌过程比较吻合,可为类似工程提供参考。     

复杂环境下方形烟囱倒塌过程的计算机模拟

随着人类的发展社会的进步,越来越多的城镇工业企业废弃建筑物需要通过控制爆破的方法尽快拆除,而对于这些废弃建筑物的爆破拆除,只有科学合理的爆破设计方案才能保证建筑物按指定方向倒塌及保护周围人与建筑物的安全.为了达到目的决定使用ANSYS/LS-DYNA软件对某锅炉厂院内方形烟囱爆破拆除过程进行倒塌模拟.方形烟囱采用SOLIDI64单元MAT_PLASTIC_DAMAGE材料建立了以红色方砖为主的整体式有限元模型,用MAT_ADD_EROSION关键字控制爆破缺口的形成和材料的失效,爆破缺口形成过程由“时间”开关控制.模拟了方形烟囱的爆破拆除倒塌过程、倒塌触地后与周围建筑物的距离及倒塌过程中的整体应力分布等,并与实际爆破效果做了比较,证明计算机模拟是合理可行的,对具体实际工程具有一定的指导意义和帮助作用.     

基于LS-DYNA的砖烟囱爆破拆除模拟研究

为确保安全地拆除地处复杂环境中的高耸建筑物——砖烟囱,在正式爆破拆除前采用现有的数字技术和计算机科技对砖烟囱爆破拆除进行模拟,这一环节变得越来越必要。试着采用有限元软件LS-DYNA来模拟砖烟囱的爆破拆除倒塌过程。模拟了砖烟囱单向倒塌过程中倒塌倾角与历时的变化关系、倒塌触地长度随时间的变化情况、砖烟囱倒塌过程中的筒体应力分布等,且模拟结果与实际相吻合。通过模拟分析,可知砖烟囱在倒塌过程中的一些特有的变化过程,从而在设计中对某些细节问题加以重视。可见,对砖烟囱爆破拆除进行数值模拟,对具体工程具有一定的实际指导意义和帮助作用,同时对拆除爆破科学研究的发展也有一定的推动作用。     

高架桥爆破拆除倒塌过程数值模拟研究

采用数值模拟方法对建筑物倒塌过程的研究不仅可以体现倒塌过程的力学本质,而且还可对倒塌过程进行结果预测或对建筑物的倒塌过程进行再现,反映建筑物的倒塌破坏规律.以某高架桥为例,分析和探讨了拆除爆破中高架桥倒塌数值模型的建立方法,采用有限元软件LS-DYNA对高架桥的倒塌过程及桥体解体破碎情况进行了数值模拟,为有限元法在高架桥结构爆破拆除数值模拟中的实际应用提供理论依据和技术支持.     

基于离散单元法的群楼拆除爆破仿真模拟

基于青岛开发区一商场爆破工程,利用颗粒离散元法建立离散元网格实体模型,用多面体离散元法模拟分析拆除爆破中建筑物的倒塌过程。研发的网格实体模型详细模拟了建筑物从结构局部失稳到整体完全倒塌的整个过程,确定了爆堆轮廓线和爆堆尺寸,直观给出了爆破设计的效果。触地振动、冲击力变化分析结果表明:所给出的爆破方案可达到预期拆除爆破的效果,触地振动符合《爆破安全规程》要求;该模型可优化爆破设计,指导爆破施工,为建筑物拆除爆破的灾害预测与安全评估提供理论依据。     

基于离散单元法的群楼拆除爆破仿真模拟

基于青岛开发区一商场爆破工程,利用颗粒离散元法建立离散元网格实体模型,用多面体离散元法模拟分析拆除爆破中建筑物的倒塌过程。研发的网格实体模型详细模拟了建筑物从结构局部失稳到整体完全倒塌的整个过程,确定了爆堆轮廓线和爆堆尺寸,直观给出了爆破设计的效果。触地振动、冲击力变化分析结果表明:所给出的爆破方案可达到预期拆除爆破的效果,触地振动符合《爆破安全规程》要求;该模型可优化爆破设计,指导爆破施工,为建筑物拆除爆破的灾害预测与安全评估提供理论依据。     

高大凹型结构楼房爆破后坐分析

为了避免和预防楼房爆破拆除出现后坐而造成的危害,根据建筑物爆破拆除过程中常出现的后坐现象,总结出3种基本形式:楼房倾而不覆;楼房虽倾覆,但解体和爆破效果差;楼房倾覆,但后坐严重,破坏了需要保护的建(构)筑物。结合高大凹型结构、重心偏离中心线楼房的爆破案例,对楼房爆破拆除的后坐现象进行了分析,产生后坐的原因有结构分析不彻底、延时时间设置不当等等。为此,提出了特殊切口、降低局部强度、控制楼房塌落倾斜加速度、改变起爆方式、减小支撑体与紧邻前部的延时时间等相应的解决措施。爆破案例的爆破效果说明了预防楼房爆破后坐必须从爆破方案设计开始,对整个爆破过程进行周密的预见性分析。分析结果对今后类似楼房的爆破拆除具有借鉴意义。     

2栋混合结构楼房纵向延时定向倾倒爆破拆除

介绍了2栋砖混结构楼房采用纵向延时定向倾倒爆破拆除。通过采用纵向逐段延时与定向倾倒相结合的爆破设计方案,达到了楼房在爆破倾倒过程中结构充分解体、减小爆破单响药量、降低结构触地振动的目的,同时对采用纵向延时方式与传统的整体定向倾倒方式的爆破振动和塌落振动进行了分析。爆破效果与设计方案吻合,达到预期爆破效果。     

复杂环境下的水泥厂窑房定向控制爆破

在周围倒塌空间小、被保护物离待拆建筑距离近、倒塌方向须精确定位的复杂环境下,对立柱分布不均、具有复杂"联体"结构的钢筋混凝土框架结构的水泥厂两座立窑,采用定向控制爆破分区逐段延时起爆技术,一次点火成功爆破拆除。本文阐述了爆破方案、"联体"预处理、爆破参数、炮孔布置及起爆网路的设计,以及安全防护措施。     

浅埋金属圆管在爆破拆除塌落冲击振动下的动态响应

为研究爆破拆除过程中浅埋地下金属圆管对塌落冲击的动态响应,采用模型试验和数值模拟相结合的手段,探究了塌落冲击载荷作用下塌落高度、重物质量以及管土刚度比对浅埋金属圆管动态应变的影响,得到了埋地圆管在不同参数影响的塌落冲击载荷作用下的动态响应规律;相似律指导下,采用数值计算方法验证了爆破拆除过程中塌落冲击浅埋金属圆管的缩比模型中土体和金属圆管的动力学响应符合相似关系。研究成果可以为复杂环境下高层建(构)筑爆破拆除工程的模型试验设计及减振防护设计提供理论参考。     

剪力墙结构高层住宅楼爆破拆除数值模拟研究

剪力墙结构是高层建筑的主要形式之一,此类结构整体刚度大,在实际爆破拆除中需要布置的炮孔多且爆破网路复杂,对爆破拆除提出很高要求。茅台三栋高层住宅楼均为钢筋混凝土剪力墙结构,采用单向双折叠倒塌以及多段延时起爆技术,为预测分析其倒塌效果,利用ANSYS/LS-DYNA有限元程序建立三栋楼的分离式共节点模型,对爆破拆除倒塌过程进行数值模拟。由数值模拟效果与实际爆破效果的对比分析中得出:分离式共节点模型可以准确展现结构倒塌过程中的旋转形态以及承重部位混凝土的破碎失效过程,模拟的爆堆范围与形态与实际的爆破效果也非常吻合。可见基于分离式共节点模型的数值模拟方法对于预测建筑物的爆破拆除过程及分析其效果有很好的借鉴指导意义,具有显著的工程应用价值。     

框架结构爆破拆除分离式模拟研究

随着爆破拆除结构及其所处环境日趋复杂,爆破拆除理应向拆除过程可控制、爆破效果可预测的方向发展.采用共用节点分离式建立模型,运用ANSYS/LS-DYNA软件模拟框架结构定向爆破拆除的倒塌过程.通过改变材料的失效应力分析了不同材料强度对结构倒塌效果的影响,数值模拟结果表明材料强度与倒塌位移成正相关.通过对混凝土和钢筋单元...     

基于AEM法的爆破拆除倒塌过程的数值模拟

利用应用单元法(AEM法),以含填充墙的某多层框架结构定向爆破拆除为例,进行倒塌过程的数值模拟。结果表明:在框架结构爆破切口形成后,结构由于重力作用逐渐沿横向偏转,并在横向最外侧的一排柱上形成活动铰,产生翻转倒塌,模拟结果与实际倒塌结果基本相符。在倒塌的过程中,结构爆破切口的横向很快进入大变形倒塌,同时引起横向隔墙的平面失去稳定而倒塌。落地的倒塌碎块,在纵向产生150kN左右的峰值冲击力,在横向产生30⁵0kN的峰值冲击力。基于仿真结果,可以定量设置防护措施,避免安全隐患。