框架结构建筑的逐段爆破与数值模拟

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框架结构楼房拆除爆破是城市拆除爆破工程与理论研究的热点,也是今后我国城市拆除工程面对的主要建筑物。本文回顾和总结了工程拆除爆破和有限元数值模拟的发展历史及其研究现状,针对爆破拆除理论长期滞后于工程实践的发展现状,为了提高拆除爆破的精确性、可控性与可预见性,在综合分析楼房拆除爆破存在问题的基础上,对框架整体结构变形破坏特征进行了力学分析;探讨了建筑物的失稳判别条件;运用非线性瞬态显式分析,推导了建筑物倒塌的初速度、方向和爆堆跨度;讨论了框架楼房拆除控制爆破的总体方案,分析并总结了楼房爆破拆除的主要参数,研究了楼房横向倒塌时爆破缺口尺寸、微差爆破延期时间与楼房高度的关系,提出并证明了导出公式;运用比较成熟的有限元数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA,建立了框架结构楼房整体模型,运用单元生死法对结构逐段微差延迟爆破的倒塌运动进行了模拟,再现了爆破拆除中结构从失稳到完全解体的过程,实现了框架结构楼房倒塌过程的数值模拟实验。为框架结构楼房拆除爆破方案的精细化确立与爆破参数优化奠定一定的理论基础。
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