钢筋混凝土观光塔爆破拆除及数值模拟

运用大型有限元分析ANSYS/LS-DYNA软件,尝试采用共节点分离式钢筋混凝土模型,对某观光塔爆破拆除倒塌过程进行了数值模拟分析.分析了底部承重柱的受力情况,充分考虑钢筋混凝土在结构倒塌时各自的受力状态和强度差异,对混凝土和钢筋单元的受力过程进行分析,研究证明该共节点分离式模型能够很好反映钢筋和混凝土2种材料的力学性能差异,模拟与实际拆除结果吻合很好.     

钢筋混凝土烟囱高位切口爆破拆除数值模拟研究

为进一步研究复杂条件下高耸烟囱分段控制爆破拆除技术,利用高速摄影对钢筋混凝土烟囱高位切口上段筒体爆破拆除倒塌过程进行拍摄,并采用共节点分离式模型,利用DYNA非线性有限元软件对烟囱上段筒体爆破拆除倒塌过程进行了数值计算。结果表明:数值模拟结果和实际吻合较好;高位切口上段筒体倒塌过程可分为爆破切口形成、切口支撑部位变形破坏、筒体下座及定向倾倒和触地解体破碎四个阶段;高位爆破切口形成后,烟囱经历2 s左右时间进行应力重新分布是烟囱完成安全、定向准确爆破拆除的关键条件;高位切口支撑部位变形破坏由受压区开始,向受拉区发展,在此过程中,中性轴向后移动,轴向钢筋受压屈服。     

钢筋混凝土简支板梁桥爆破拆除数值模拟研究

数值模拟为桥梁爆破拆除的关键步骤之一,为了实现对钢筋混凝土简支板梁桥爆破拆除过程的有限元数值模拟,运用动力分析软件——ANSYS/LS-DYAN建立了分离式共节点模型。首先,比较分析了在板梁两侧切口与跨中切口采用微差爆破与不采用微差爆破两种方案下的爆破效果;其次,对跨中裸露钢筋的受力过程进行了分析;最后,对板梁的下落速度进行了对比分析。结果表明:分离式共节点模型可以体现出钢筋和混凝土的力学性能差异;采用微差爆破的爆破效果更好。     

多截面承重立柱框架结构爆破拆除数值模拟研究

为进一步研究多截面承重立柱框架结构爆破拆除倒塌过程以及分析该结构钢筋混凝土柱的受力情况,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立共节点分离式钢筋混凝土框架结构模型,对框架结构爆破拆除倒塌过程进行了数值模拟,并与工程实践进行比较.研究结果表明:数值模拟得到的框架结构倒塌过程与实际爆破的倒塌过程相一致,即分为爆破切口...     

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。     

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。     

爆炸荷载下六层框架结构建筑爆破拆除数值模拟

为了进一步提高数值模拟技术在建筑物爆破拆除应用上的准确性,采用分离式共节点钢筋混凝土模型,在切口部位保留混凝土单元改为施加爆炸荷载,对六层框架结构建筑在爆炸荷载下的爆破拆除过程进行了数值模拟。模拟结果表明:对混凝土和钢筋单元的受力过程进行分析,分离式共节点模型可以体现混凝土和钢筋材料的力学性能差异;切口部位保留混凝土单元改为施加爆炸荷载,结构在起爆瞬间会有一个向上的冲击力,同时结构触地振动更接近于工程实际,因此对切口部位爆炸荷载的施加在结构爆破拆除数值模拟中的影响有必要进行研究。研究表明在结构爆破拆除数值模拟中施加爆炸荷载,能更真实的模拟建筑物爆破拆除倒塌过程,更好的辅助指导框架结构爆破拆除设计。     

数值模拟在朱旺沱宾馆爆破拆除中的应用

针对朱旺沱宾馆四邻环境复杂的情况,提出了3种爆破方案:定向爆破、单向折叠爆破、单向双折叠爆破。为了对所提出的方案进行选取,利用有限元分析软件ANSYS/LS—DYNA建立分离式共节点模型,对3种方案进行了预演。根据爆破要求以倒塌长度、爆堆高度为指标确定了爆破方案为单向双折叠爆破,并根据数值模拟结果对此方案进行优化,最终取得了较好的爆破效果。研究结果表明,利用有限元分析软件ANSYS/LS—DYNA可对复杂环境下高层建筑物精细爆破拆除方案的确定提供依据。     

数值模拟在冷却塔爆破拆除中的应用

针对目前双曲线冷却塔爆破拆除数值模拟中往往采用整体式模型的实际情况,为了更加真实的反映出钢筋混凝土在拆除爆破过程中的力学特性,基于ANSYS/LS—DYNA建立了分离式共节点模型,并结合工程实例进行对比分析。结果表明,利用分离式共节点模型能准确反映出冷却塔倒塌过程中变形扭曲—扭转撕裂—自由塌落的运动过程,模拟的结果与实际的爆破过程极为相似。因此可认为,利用分离式共节点模型可对爆破拆除方案进行预演从而为方案的优化提供参考和借鉴。     

双脚拱桥控制爆破拆除

介绍了对一座旧的双脚拱桥进行爆破拆除,计算得出了各主体部分的孔网参数和爆破参数,取得了良好的爆破效果     

中承式悬索拱桥爆破拆除技术

以武夷山公馆大桥爆破拆除为例,探讨中承式悬索拱桥的爆破拆除技术。武夷山公馆大桥是一座中承式悬索拱桥,2011年7月因车辆超载造成,桥梁北端局部垮塌,成为危桥。根据桥梁特点、周围环境情况和工程建设要求,采取了水压爆破、切割爆破和钻孔爆破相结合的组合爆破技术进行拆除,取得了理想的爆破效果。     

连霍高速天桥爆破拆除技术

采用控制爆破技术对连霍高速上的门式刚构天桥进行分块爆破拆除。待拆桥为钢筋混凝土结构,长46.5 m,高5.5 m。爆破环境复杂,待爆破桥与新建的桥相距仅10 m,且桥上空有电线。要求在前期施工阶段公路保持畅通,爆破开始时封路12 h,并且要求高速路路面和设施无损坏,12 h后必须恢复路面畅通。所以在保持桥塌落的情况下,飞石防护、减小触地振动、保护路面和爆破后及时路面畅通是关键考虑的问题。简介了天桥的桥体分块爆破方案、微差起爆方案及主要钢筋的聚能切割爆破方案,介绍了爆破过程中对爆破振动、爆破飞石、桥体触地冲击振动的控制防护技术。     

轻型钢筋混凝土双曲拱桥爆破拆除

拆除桥梁位于水量较大的江上,为钢筋混凝土双曲拱结构,长255 rn,宽16 m,江中8跨,跨度30 m,岸上1跨,因为桥梁老化和城市发展需要拆除重建,但要保留桥墩和桥外1.5m处φ500的热气管道,在机械拆除失败后改用爆破法拆除.根据桥梁受力特点,设计在拱肋梁底部钻孔爆破,使桥体失稳坍塌,同时对钢筋混凝土互相连接的结构和墩帽中的牛腿进行切割爆破;桥面板为钢筋混凝土整体结构,在桥墩处先行人工凿断处理.飞石防护为外挂内装稻草的麻袋和竹脚手板或上压砂袋,飞石控制较好.     

V型钢筋混凝土结构拱桥的控制爆破拆除

为了拆除一座斜拱断面尺寸大、配筋高、周边环境复杂的长149.22 m连续钢构的V型拱桥,研究其控制爆破拆除方案及相关爆破参数.针对桥梁的特点,采取了对桥梁的斜拱下部及其上方箱型梁进行预拆除后再爆破的原地坍塌拆除方案.下部斜拱处爆破切口的断面宽度4.02～5.75 m、厚度1.8m,切口长度6m,采用水平布孔;上部箱梁切口的腹板断面宽度0.5～0.9m、高度1.7m,切口长度3m,采用垂直布孔;所有炮孔均采用分段装药结构;下部切口间的起爆时差0.5s,上、下切口的起爆延时0.5～0.7 s;爆破切口区域进行覆盖防护和近体遮挡防护,并在爆破切口下方堆砌松软土埂以减弱桥体坍塌的触地冲击振动.爆破效果良好,有效控制了爆破飞石和桥体坍塌引起的振动效应等危害.     

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.     

580 m长钢筋混凝土箱型拱桥爆破拆除

580 m长钢筋混凝拱桥需爆破拆除。大桥是钢筋混凝土建造,拱肋采用箱型截面的砼箱形拱桥,经多次加固,桥墩最大体积1200 m~3,桥面到墩角最高33 m,拱箱壁为薄壁结构。因传统钻爆方式无法有效破坏大桥结构,采用水压、深孔和浅孔爆破相结合的方式,将药包置于注满水的箱型拱肋内的设计位置上,以水作为传爆介质传播爆炸压力使拱肋破坏,从而达到破坏拱轴解除支撑的目的;对桥墩采用大孔径深孔,由桥面垂直钻孔一次性爆破解除;桥面、拱上结构等用浅孔爆破。大桥解体充分,空气冲击波、飞石及噪声等得到有效控制,也减少了后续出渣工作量。     

宜春大桥爆破拆除

要爆破的桥为复合结构,拆除两端钢筋混凝土结构引桥后,剩下江中7孔部分为石拱桥,长270.3 m,宽10.2 m。爆破环境复杂,南岸距居民楼16 m,中间距状元洲公园设施5 m,控制飞石和振动是重点。对结构进行分析,确保倒塌的情况下,减少钻爆工作量是方案优化的要点。详细讨论了石拱桥坍塌机理、装药参数的设计和起爆网路,结合倒塌过程图像对下落过程进行了分析。     

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.