发电厂双曲线型冷却塔的定向爆破拆除及爆破效果数值分析

针对复杂环境下92 m高待拆除双曲线型冷却塔,采用矩形爆破切口、预开定向窗、简化爆破切口和预留支撑墙的定向爆破拆除方案,达到了预期的爆破效果。运用动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA对冷却塔的爆破拆除倒塌过程进行了数值模拟,进一步验证爆破拆除方案。数值模拟结果和实际爆破效果对比分析表明,使用ANSYS/LS-DYNA模拟冷却塔的倒塌过程比较符合实际的爆破拆除过程,并可为更好地优化爆破拆除设计方案提供一定的参考。     

冷却塔爆破拆除的数值模拟研究

利用动力有限元软件Ansys/ls-dyna建立有限元模型模拟了某冷却塔爆破拆除的倒塌过程,取得了与实际爆破效果较为一致的结果。在此基础上,对此冷却塔模型在另外3种爆破切口下的倒塌效果进行了模拟,对比分析了爆破切口对冷却塔的倒塌过程、触地震动效应及爆堆面积的影响。     

爆破拆除双曲线冷却塔倒塌过程动态仿真

双曲线冷却塔底部坐地面积大、重心低、结构稳定,爆破拆除具有一定的难度。本文利用动力分析有限元程序LS-DYNA,对爆破拆除双曲线冷却塔的倒塌过程进行了动态仿真。模拟计算的结果与真实倒塌过程非常接近,说明通过适当的选取计算参数和计算模型,可以对这种复杂结构的破坏倒塌过程进行模拟和分析,指导爆破方案设计及技术完善。     

爆破拆除双曲线冷却塔倒塌过程动态仿真

双曲线冷却塔底部坐地面积大、重心低、结构稳定,爆破拆除具有一定的难度。本文利用动力分析有限元程序LS-DYNA,对爆破拆除双曲线冷却塔的倒塌过程进行了动态仿真。模拟计算的结果与真实倒塌过程非常接近,说明通过适当的选取计算参数和计算模型,可以对这种复杂结构的破坏倒塌过程进行模拟和分析,指导爆破方案设计及技术完善。     

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。     

复杂环境61m高双曲线冷却塔拆除爆破

为成功拆除复杂环境下1座61 m高的冷却塔,根据其周边环境及结构特点,采用定向倒塌方案.首先采用机械方法开设定向窗和减荷槽,随后对19对人字柱进行爆破,使用毫秒延时爆破技术,控制单段起爆药量,成功完成拆除爆破.对拆除爆破后冷却塔的倒塌情况进行分析,冷却塔按照设计方向倒塌,解体完全,爆破振动以及触地振动控制在合理范围之内.爆破后周边民房、办公室等设施未损坏,证明本次拆除爆破效果良好,达到了预期效果,可为类似工程提供参考.     

冷却塔在高卸荷槽切口下爆破拆除振动数值分析

为了研究复合切口高卸荷槽对冷却塔倒塌触地振动的影响,运用动力学原理,采用ANSYS整体式建立冷却塔复合切口高卸荷槽和常规切口两种有限元模型,利用LS-DYNA对两种有限元模型进行数值求解,得到了冷却塔爆破拆除动态倒塌过程和地面质点塌落振动规律。结果分析表明:复合切口高卸荷槽能够有效减小塌落振动、改变冷却塔倒塌状态和缩短倒塌时间。数值模拟结果与实测结果相吻合。     

复杂环境61 m高双曲线冷却塔拆除爆破

为成功拆除复杂环境下1座61 m高的冷却塔,根据其周边环境及结构特点,采用定向倒塌方案。首先采用机械方法开设定向窗和减荷槽,随后对19对人字柱进行爆破,使用毫秒延时爆破技术,控制单段起爆药量,成功完成拆除爆破。对拆除爆破后冷却塔的倒塌情况进行分析,冷却塔按照设计方向倒塌,解体完全,爆破振动以及触地振动控制在合理范围之内。爆破后周边民房、办公室等设施未损坏,证明本次拆除爆破效果良好,达到了预期效果,可为类似工程提供参考。     

两座90m高冷却塔控制爆破拆除

介绍了复杂环境下采用控制爆破拆除技术成功爆破拆除两座90m高冷却塔的工程实例。通过在倒塌方向塔身布置10m高卸荷槽和三角形定向窗组成的复合切口,并对预处理后冷却塔稳定性进行校核,确定合理的爆破参数和起爆网路,仅对24对人字柱实施爆破拆除,实现了冷却塔边倾倒边解体。同时采取开挖减振沟和铺设缓冲垫层等安全防护措施,使冷却塔倒塌触地振动得到有效控制,取得了理想的爆破效果,可为同类工程提供参考。     

两座90m高冷却塔控制爆破拆除

介绍了复杂环境下采用控制爆破拆除技术成功爆破拆除两座90m高冷却塔的工程实例。通过在倒塌方向塔身布置10m高卸荷槽和三角形定向窗组成的复合切口,并对预处理后冷却塔稳定性进行校核,确定合理的爆破参数和起爆网路,仅对24对人字柱实施爆破拆除,实现了冷却塔边倾倒边解体。同时采取开挖减振沟和铺设缓冲垫层等安全防护措施,使冷却塔倒塌触地振动得到有效控制,取得了理想的爆破效果,可为同类工程提供参考。     

超大型冷却塔风致倒塌全过程数值仿真与受力性能分析

历史上强风作用下大型冷却塔风毁事件多次发生,现有研究关注的重点大多为风致塔筒局部强度超限或失稳破坏,均忽略了由局部损坏引发的整体连续倒塌破坏的后续现象,且难以揭示大型冷却塔风致倒塌过程及作用机制。鉴于此,基于计算流体动力学（CFD）与显式动力分析算法（LS-DYNA）技术提出了大型冷却塔风致倒塌全过程数值仿真模拟方法,并以山西潞安电厂世界最高220 m超大型冷却塔为例,建立了考虑材料非线性塔筒-支柱三维有限元模型,并分析了结构动力特性;基于显示动力时程分析方法,加载基于CFD获得的塔筒三维平均风压进行拟动力分析,数值再现了超大型冷却塔风致倒塌全过程;研究了塔筒应力分布变化规律与倒塌全过程的扭曲变形姿态等特征,提炼出冷却塔风致倒塌的受力特点与作用机制,并讨论了单元失效参数的影响。结果验证了该文数值方法可以有效模拟超大型冷却塔风致倒塌全过程;其倒塌过程始于塔筒喉部迎风面大变形,并在两侧30°范围内呈现褶皱现象,最终因变形不协调而相互牵扯垮塌。研究表明,强风致超大型冷却塔倒塌受力机制可划分为弯拱机制与悬绞线机制,材料模型的单元失效参数对于超大型冷却塔风致倒塌的影响不可忽略。     

前置定向窗对冷却塔倒塌效果的数值模拟研究

前置定向窗的开设是冷却塔能够扭曲倒塌的关键。通过高速摄影观测贵阳电厂冷却塔倒塌过程中因未开设前置定向窗从而导致倒塌长度超过预计范围。为了研究前置定向窗开设对冷却塔倒塌效果的影响,模拟了开设不同规格前置定向窗条件下的冷却塔在自重作用下的触地、扭曲变形、扭转撕裂、完全落地各阶段的时间和倒塌面积。模拟结果表明:前置定向窗切口越高,冷却塔扭曲撕裂过程越早,倒塌宽度越小,有助于控制塔身坍塌面积;定向窗宽度对冷却塔倒塌效果不明显;不同规格定向窗对冷却塔整体倒塌时间影响不大。     

双曲线型冷却塔爆破拆除切口参数研究

双曲线结构冷却塔上窄下宽,重心较低,爆破缺口形成后易产生后坐或坐而不倒现象.在阐述冷却塔爆破拆除失稳机理的基础上,结合一工程实例,探讨了爆破切口弧长和切口高度的设计,并对冷却塔爆破拆除过程中的下坐及预防措施提出了自己的看法.     

切口角度对冷却塔爆破拆除影响研究

切口角度大小对冷却塔爆破拆除倒塌效果具有极其重要的影响,为了研究切口角度对冷却塔的拆除爆破影响,利用Ansys/Ls-dyna建立共节点分离式模型,对冷却塔的倒塌过程进行了简要分析。改变切口角度,对比不同切口角度下的模拟结果,结果表明:由于冷却塔结构的特殊性,其产生的下坐振动包括切口闭合产生的振动和环梁触地振动,且下坐振动大于塌落振动;切口角度为200°时,冷却塔倾倒较快,产生的塌落振动较大;切口角度为240°时,倒塌过程中的倒塌方向偏移较大,产生的下坐振动较大。     

竖向切缝在高大冷却塔拆除爆破中的作用

介绍了广东省茂名市某热电厂1座123.2m高冷却塔的爆破拆除。通过竖向切缝,用以减弱塔身的整体刚性,加大其失稳条件,促使塔体倾倒和加强解体破碎效果。对冷却塔爆破切口和竖向切缝进行了爆破设计,对冷却塔的倒塌过程进行了数值模拟与结果分析。工程实践表明,切口上部的竖向切缝对冷却塔的加速倒塌、减小振动和控制爆堆范围等方面都有一定的作用。本工程提供的经验可供类似工程参考。     

61m高双曲线冷却塔爆破拆除失败原因分析

针对爆破拆除双曲线冷却塔易出现后坐或爆后立而不倒等险情,结合61m高双曲线冷却塔爆破拆除失败的原因,从方案设计以及现场施工等方面进行分析,指出冷却塔的支撑部位属于点支撑,其承压能力有限,设计时不但要充分考虑爆破切口的展长满足冷却塔失稳要求,还要保证爆破切口有合理的高度,使其在失稳状态下重心能够发生明显偏移,形成足够的倾覆力矩;同时强调在施工中,因切口部位预开一定数量的定向窗能够破坏塔体的刚度,对于塔体爆后顺利倒塌起到非常重要作用。精心设计,精细化施工是确保冷却塔拆除爆破成功的关键,分析结果可为今后类似爆破工程提供参考依据。     

预拆除对薄壁双曲型冷却塔爆破拆除的影响

针对贵阳发电厂内冷却塔是由钢筋混凝土构成的薄壁双曲型圆筒,具有底部直径大,垂直高度高,塔壁外部没有施工条件且周边环境较为复杂的特点,采用预拆除技术,以确保冷却塔爆破拆除顺利实施并取得良好的效果。预拆除技术主要由3个部分组成:冷却塔内部支撑、倒塌方向薄壁的减荷槽以及倒塌反向的泄压窗。通过理论计算设计出正梯形爆破切口的参数,在人字形柱上同时采用开设减荷槽(13个)的方法,来保证冷却塔筒壁在倒塌过程中的屈服破碎效果,为了进一步减小爆炸冲击波对冷却塔筒壁的破坏作用,在倒塌方向的反方向开出一个2m×4m的矩形泄压窗。根据现场实验结果和冷却塔整体爆破效果,预拆除技术对薄壁双曲型冷却塔爆破起到了良好的作用,达到了冷却塔整体失稳倒塌,精确定向以及整体不下坐的效果。     

成都华能电厂106.6 m钢筋砼冷却塔控制爆破拆除

介绍了1座高106.6 m、底部直径85.28 m的钢筋混凝土冷却塔的定向控制爆破拆除。针对冷却塔高度大、自重近9 000 t的特点,先采用预拆除方法将倾倒方向上一定高度的筒体由连续薄壁结构转变成独立薄壁柱体,然后只炸除人字立柱形成爆破切口,由此实现冷却塔的定向爆破拆除。根据薄壁立柱冲击溃屈的要求,确定了采用多段半秒延时起爆的设计原则,给出了相关的爆破参数。通过爆破过程中多方位的摄像观测和分析发现,应用半秒延时起爆技术逐渐对称地形成爆破切口,有利于冷却塔下坐前以及下坐过程中沿预定方向倾倒。     

略阳电厂84.8m双曲线冷却塔定向爆破拆除

针对略阳电厂双曲线冷却塔高、大、壁薄的结构特点以及爆破周围环境安全要求,通过选定合适的切口形式、切口大小、切口角度以及选择合理的爆破孔网参数,对冷却塔实施了定向爆破.冷却塔起爆后在空中经过短暂的扭曲变形,最后按预计方向倒塌在安全范围内,破碎效果良好,爆堆高度只有4-5 m,达到了预期的爆破效果.爆破实践表明,高大、薄壁双曲线型冷却塔在定向爆破过程中要发生扭曲变形,扭曲是否顺利,直接影响到冷却塔的倒塌方向和破碎效果,值得在类似工程爆破中引起注意.