冷却塔高卸荷槽复式切口爆破控制振动机理研究

以能量理论、数值计算结果和现场振动测试结果为基础结合大量工程实践对冷却塔高卸荷槽复式切口爆破技术的控制振动机理进行了综合分析。高卸荷槽复式切口能有效调控塔体应力状态,增大塔体倒塌过程中的解体程度和速度,降低塔体塌落触地动能,同时增大塔体触地冲击过程中促使冲击结构进一步解体的能量,并降低碰撞后转化为波动的能量,而且能改变塔体倒塌触地冲击形式和冲击过程,分散塔体触地冲击能量,延长塔体倒塌触地冲击时间,减小塔体触地冲击强度。     

冷却塔高卸荷槽切口爆破拆除倒塌受力破坏过程研究

结合数值仿真结果和大量工程实践摄影资料,对冷却塔高卸荷槽切口爆破拆除倒塌受力破坏机理进行了分析。研究结果表明:冷却塔高卸荷槽切口爆破拆除倒塌过程可分为爆破切口形成、定向偏转下坐切口闭合、塔体初始触地高卸荷槽切口变形破坏、塔体二次变形破坏和塔体随机解体塌落触地5个阶段。爆破切口形成后,保留支撑人字柱临时中性轴形成,在冷却塔定向偏转过程中中性轴逐渐后移,人字柱在轴力、弯矩、剪力和扭矩的共同作用下发生稳定失效、破坏且各对人字柱左右柱受力存在明显差异。塔体的变形破坏由高卸荷槽切口压屈剪切破坏向塔体拉伸挤压力与触地冲击作用反力共同作用破坏或塔体拉伸挤压破坏转变,这与冷却塔结构质量优劣、卸荷槽高度、结构不对称受力等因素有着重要关系。     

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。     

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。     

延期时间对冷却塔爆破倒塌效果影响的研究

为研究延期时间对冷却塔爆破倒塌效果的影响。首先利用弹塑性理论对冷却塔第三区起爆前后的倾覆条件与圈梁及人字柱截面的强度进行校核。然后利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对三种不同的延期时间下冷却塔爆破倒塌进行数值模拟,并对三种条件下冷却塔的倒塌效果进行对比分析。研究结果表明:增加第三区的延期时间,有利于减少爆破切口形成瞬间塔身的重力势能,降低触地时塔身动能,从而减少了由于冷却塔倒塌而诱发的塌落振动;另外,倒塌后的爆堆长度在一定程度上随延期时间增加而减少最终保持稳定。     

切口高度对烟囱拆除爆破塌落振动的模拟研究

切口高度是影响烟囱拆除爆破触地振动的重要因素,为此利用ANSYS/LS-DYNA动力学有限元软件,建立分离式共节点模型,分别选取烟囱切口高度为0.5m、1.5m、2.5m、3.5 m几种工况进行模拟,分析了烟囱倒塌过程及倒塌方向前后的触地振动规律,研究不同切口高度对烟囱拆除过程中塌落振动的影响规律,结果表明:烟囱倒塌的反方向区域,第一次触地振动的振动速度比第二次大;烟囱倒塌方向,第二次触地振动的振动速度远远大于第一次.随着爆破切口高度的增加,烟囱的触地振动对周围的建筑物影响变小.最后,将数值模拟的结果应用在实际爆破过程中,降低了烟囱塌落振动的危害,验证了该方法的科学性.对拆除爆破触地振动降振机理研究具有重要的理论意义和工程实用价值.     

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。     

两座100m高薄壁结构冷却塔控制爆破拆除

根据冷却塔高、质量大、壁厚薄以及周围环境复杂等特点,制定了安全可靠的爆破方案。通过采用高卸荷槽复式切口爆破拆除技术,选择合适的爆破参数,采取合理的预处理措施和相应的安全防护措施,对两座100m高薄壁结构冷却塔成功实施了控制爆破拆除。降低了冷却塔爆破振动效应,实现了冷却塔爆破拆除精准定向。振动测试结果显示,冷却塔爆破拆除产生的振动速度均在安全允许范围内,证实了振动控制措施的有效性和实用性,可为同类爆破拆除工程提供参考。     

两座100m高薄壁结构冷却塔控制爆破拆除

根据冷却塔高、质量大、壁厚薄以及周围环境复杂等特点,制定了安全可靠的爆破方案。通过采用高卸荷槽复式切口爆破拆除技术,选择合适的爆破参数,采取合理的预处理措施和相应的安全防护措施,对两座100m高薄壁结构冷却塔成功实施了控制爆破拆除。降低了冷却塔爆破振动效应,实现了冷却塔爆破拆除精准定向。振动测试结果显示,冷却塔爆破拆除产生的振动速度均在安全允许范围内,证实了振动控制措施的有效性和实用性,可为同类爆破拆除工程提供参考。     

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。     

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。     

复杂环境下90 m高冷却塔的爆破拆除

根据冷却塔结构特点及其周边复杂环境情况,充分利用原开设缺口,合理布置减荷槽和定向窗简化爆破切口。针对钻爆参数及爆破网路进行优化设计,采取定向爆破倒塌方案。倒塌形式实质上是塔体扭曲变形失稳,具有倾倒趋势的坍塌或原地坐塌,使冷却塔在爆破过程中因自重作用而扭曲变形并触地解体,有效减少二次解体的工作量。针对电厂的特殊情况,爆破采用非电导爆管起爆系统起爆,最终成功实施了冷却塔的定向爆破拆除;通过稳定性验算确保预拆除安全;通过有效的防护体系和安全措施确保将爆破振动、个别飞散物和空气冲击波等爆破危害效应控制在安全允许范围内。     

基于纤维模型的钢管混凝土组合框架连续倒塌非线性动力分析

基于非线性纤维梁-柱单元理论建立了钢管混凝土空间框架有限元模型,分析其在非正常荷载作用下(火灾、爆炸、撞击等)的抗连续性倒塌性能。以ABAQUS软件为求解平台进行了钢材和混凝土材料模型的二次开发,并采用已有研究者的试验结果进行了模型验证,在此基础上采用抽柱法进行了一典型的12层钢管混凝土空间框架体系在不同初始损伤模型下的连续性倒塌非线性动力分析。分析结果表明,不同抽柱工况下,框架梁柱内力由于失效柱破坏将发生内力重分布,相邻构件弯矩和轴力变化较大,其卸载后传力路径遵循就近原则;底层中柱失效后,其上部节点竖向位移最大,底层角柱失效后,上部节点竖向位移最小。总体上钢管混凝土空间框架在竖向荷载作用下具有较好的抗连续倒塌性能。     

冷却塔定向爆破拆除及爆破效果有限元数值模拟

介绍了3000m2冷却塔的爆破拆除实例,采用动力有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了冷却塔爆破拆除三维有限元模型,对爆破倒塌效果进行了模拟.模拟结果与真实情形在倾倒过程与倒塌效果方面有很大相似性.冷却塔结构上窄下宽,重心较低,失稳后重心不容易移出,但由于本身体积和重量都比较大,而塔壁较薄,爆破缺口形成后发生塑...     

基于钢塔架敏感性的连续倒塌分析与数值模拟

通过引入Pandey提出的敏感性指标,给出钢塔架关键杆件的识别方法。基于备用荷载路径设计法,对钢塔架结构在风荷载作用下的连续倒塌进行线弹性静力、非线性静力、线弹性动力、非线性动力等4种分析。结果表明:结构动力响应的大小取决于风荷载作用方向及关键杆件出现的位置;线弹性静力分析是偏于保守,非线性动力分析是更加精确的;建议采用非线性动力方法对钢塔架进行连续倒塌评估。通过失效杆件的等效反力卸载过程,模拟钢塔架连续倒塌的动力过程,提出了等效反力的初始持续时间t₀(考虑初始状态)和卸载时间t_p的计算方法。     

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。     

爆破拆除塔架式钢烟囱塔架对筒体的影响研究

为了研究塔架式钢结构烟囱在爆破拆除倒塌过程中塔架对烟囱筒体的影响,以一座120m高塔架式钢烟囱的爆破拆除工程为背景,根据该烟囱的结构特点,对塔架和烟囱筒体的爆破切口分别进行参数设计,并运用LS-DYNA有限元分析软件进行建模计算,分析了数值模拟与实际倒塌过程时间差异的原因。在此基础上分别对烟囱筒体和塔架式钢烟囱建立模型进行数值求解,为方便对比分析,分别在2个模型中1~7段H型钢架临近的筒体处各选取一个监测点(共7个监测点),对各监测点的时间-应力曲线进行对比分析。分析表明:在塔架式钢烟囱在倒塌过程中,塔架倒塌速度大于筒体,能够加快筒体倒塌的进程,且塔架的助推作用会使筒体在倒塌过程中提前发生下坐现象。     

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。