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30~50kN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。     

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.     

8层受损砖混结构楼爆破拆除的数值模拟

受损楼房在爆破拆除前由于其结构稳定性改变,对爆破拆除设计有重要影响。因此通过数值模拟手段进行倒塌过程仿真,对于方案的实施具有特别的指导意义。针对一栋8层受损砖混结构楼房的爆破拆除,运用Ansys/Ls-Dyna有限元分析软件,采用整体式模型,对该楼房倒塌过程进行了数值模拟。通过分析爆破倒塌过程,预测了爆破效果,为安全防护提供了有效建议;通过研究楼房顶部质点运动,分析了爆破切口预留支撑体强度对爆破效果的影响及地面受冲击情况。     

框架结构楼房爆破拆除倒塌过程模拟

采用有限元方法结合动力有限元分析程序ANSYS/LS-DYNA建立了钢筋混凝土结构数值模型,以模拟框架建筑物爆破拆除的倒塌过程。将钢筋混凝土看作单质均匀材料并采用约束混凝土材料本构关系,以塑性应变控制材料失效,该方法可以计算建筑物爆破切口的形成及倒塌的全部过程。     

独塔单索面预应力斜拉桥爆破拆除倒塌解体过程分析

斜拉桥属于高次超静定结构体系,在爆破拆除失稳倒塌过程中动力响应特征复杂,相关技术及科学问题研究较少.为探索斜拉桥爆破拆除失稳倒塌力学机理,依托某独塔单索面预应力斜拉桥爆破拆除工程案例,借助动力学有限元程序LS-DYNA模拟了斜拉桥整体模型的失稳倒塌运动过程,重点分析了主塔、主梁、斜拉索三种基本构件的动力响应特征.研究结果表明:采用半波余弦函数形式的加载曲线作为重力荷载,有效避免了显式突加荷载对结构产生的震荡效应;主塔定向倒塌是斜拉桥失稳倒塌的核心,塔身运动过程符合爆破设计方案,总体呈现"首次下坐→缓慢偏转→二次下坐→加速偏转"四个阶段;斜拉索在随着主塔定向倒塌的过程中,斜拉索轴向动力响应复杂,应力起伏振荡频繁,应力峰峰值区间为4.81～14.9 MPa;主梁在失稳坍塌过程中整体呈现"中间高、两头低"的姿态,最大位移差为2.62 m,局部剪切破坏作用明显.主塔的可靠倒塌是斜拉桥成功爆破拆除的关键,主墩的短暂支撑作用有利于主梁充分破碎解体.     

高耸烟囱爆破拆除数值模拟及分析

介绍在倒塌空间有限的条件下,180 m高钢筋混凝土烟囱采用距离地面25 m的高位爆破切口爆破拆除的基本设计情况,运用Ansys/Ls-Dyna软件模拟烟囱的倒塌过程,模拟结果与实际拆除结果吻合很好.结合摄影监测和数值模拟,分析了180 m烟囱高位切口爆破拆除的倒塌过程、烟囱倒塌时支撑部失稳破坏过程及其受力情况,研究表明烟囱在爆破切口形成后1.1 ～1.35 s时支撑部于初始闭合角处开始破坏并向后发展,1.85 ～2.0 s时支撑部沿水平方向破坏断裂,支撑部破坏过程中中性轴不断后移.     

复杂环境下楼房倒塌过程的计算机模拟

使用ANSYS/LS-DYNA软件对某厂办公楼爆破拆除过程进行了数值模拟。采用SOLIDl64单元MAT_BRITTLE_DAMAGE材料建立了以钢筋混凝土为主的整体式有限元模型,用MAT_ADD_EROSION关键字控制爆破切口的形成和材料的失效,爆破切口形成过程由"时间"开关控制。模拟了办公楼的爆破拆除倒塌过程、倒塌形成的爆堆和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,并与实际爆破效果进行了比较,证明了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。     

复杂环境下楼房倒塌过程的计算机模拟

使用ANSYS/LS-DYNA软件对某厂办公楼爆破拆除过程进行了数值模拟。采用SOLIDl64单元MAT_BRITTLE_DAMAGE材料建立了以钢筋混凝土为主的整体式有限元模型,用MAT_ADD_EROSION关键字控制爆破切口的形成和材料的失效,爆破切口形成过程由"时间"开关控制。模拟了办公楼的爆破拆除倒塌过程、倒塌形成的爆堆和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,并与实际爆破效果进行了比较,证明了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。     

爆破拆除框架结构建筑物的数值模拟研究

本文提出了基于矩阵位移法的框架结构拆除爆破模型,应用数值模拟方法对拆除爆破的机理和最小爆破高度进行了研究,得出了很意义的结果。     

数值模拟在爆破拆除中的应用

分析和探讨了拆除爆破中数值模型的建立方法,并以砖混结构建筑物为例,运用ABAQUS/Explicit数值模拟系统对建筑物的倒塌过程进行了数值模拟.     

8层框架结构楼房爆破拆除后坐数值模拟

为了防止建(构)筑物拆除爆破时发生后坐现象,结合工程实例,利用ANSYS-LS-DYNA建立框架结构爆破倒塌的数值模型,其模拟结果与实际情况基本吻合,表明采用数值模拟方法预估楼房爆破后坐是可行的。以框架结构爆破后坐理论分析为指导,对影响框架结构后坐的毫秒延时时间进行数值模拟分析。结果表明,前后相邻段起爆时差一般控制250⁵00 ms为宜,且采用排分段、层同段顺序起爆产生的后坐距离相对排、层分段顺序起爆较大。因此,建议一般情况下,工程为确保倒塌反方向的建(构)筑物不被待拆结构倒塌产生的后坐所伤害,采用排、层分段的起爆方式控制后坐现象比较理想。     

8层框架结构楼房爆破拆除后坐数值模拟

为了防止建(构)筑物拆除爆破时发生后坐现象,结合工程实例,利用ANSYS-LS-DYNA建立框架结构爆破倒塌的数值模型,其模拟结果与实际情况基本吻合,表明采用数值模拟方法预估楼房爆破后坐是可行的。以框架结构爆破后坐理论分析为指导,对影响框架结构后坐的毫秒延时时间进行数值模拟分析。结果表明,前后相邻段起爆时差一般控制250~500 ms为宜,且采用排分段、层同段顺序起爆产生的后坐距离相对排、层分段顺序起爆较大。因此,建议一般情况下,工程为确保倒塌反方向的建(构)筑物不被待拆结构倒塌产生的后坐所伤害,采用排、层分段的起爆方式控制后坐现象比较理想。     

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。     

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。     

武汉市二七沿江商务区楼房爆破拆除塌落振动分析

为了分析高层建(构)筑物爆破拆除时塌落造成的地面振动的特征及对周边建筑物的影响大小,对武汉市二七沿江商务区19栋楼房爆破拆除中的地面振动进行了测量,并对监测点实测的数据爆破与塌落振动速度、卓越频率、傅里叶谱及反应谱特性进行分析。结果表明:高层建筑物爆破拆除中塌落振动比爆破振动影响更大,频率更低;1#楼周边为已拆除废弃空旷场地、减振措施较少,塌落振动水平分量高于竖向分量;常用的塌落振动估算公式可以更好地描述竖向振动分量,而无法描述本次幅值更大的水平分量;持续时间随距离的增加而变长;反应谱在高频段高于设计谱,但由于周边无建筑物,不会造成危害。     

影响框剪结构拆除爆破效果的要素分析

不同切口方式与延时时差对建筑物拆除爆破倒塌效果有着极大影响,尤其是对大高宽比的框架剪力墙结构的建筑物拆除爆破倒塌效果影响更大。因此,利用数值模拟对建筑物倒塌效果进行仿真分析。以17层框架剪力墙结构拆除爆破工程为例,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,采用整体式模型,对不同切口方式和延时时差的框架剪力墙结构倒塌过程进行数值模拟。对框剪结构分别采用三角形和梯形切口,以及切口处中间排立柱同时起爆和延时起爆,共选取5种组合方案进行结构倒塌的对比分析。结果表明:采用三角形切口时,中间排立柱同时起爆,最后排立柱容易被压屈,形成的偏心弯矩比第二爆破区段只爆破底层立柱偏小;采用梯形切口时,在切口全部形成后,结构倒塌过程中,梯形切口以上部分形成附加的偏心弯矩较三角形切口小,切口触地时前倾速度比三角形切口小。     

多截面承重立柱酒店定向拆除爆破

针对待拆除酒店的结构是多种截面承重立柱且立柱截面尺寸较大、高宽比较小的特点,以及所处的环境比较复杂的情况。确定采取定向爆破方式,选择南侧单向倒塌爆破方案。为使待拆建筑物顺利倒塌且解体充分,首先在爆破前对建筑物的非承重结构进行必要的预处理与预拆除,然后通过试爆,确定出各不同截面承重立柱的合理爆破参数。采用延时起爆技术和开挖减振沟、铺设缓冲层等防振措施,有效地降低了爆破振动和落地振动对周围建筑物的影响,最终取得了理想的爆破效果。