多体-离散体动力观及拆除楼房结构的切口匹配

中国拆除钢筋混凝土结构的多体—离散体动力分析是建立在多体动力方程(符号、函数)和变质量塌落动力方程基础之上,并求得方程包括解析解的全面解。应用近景摄影测量和实例的动力方程反演,获得了破损钢筋混凝土材料的塑性动力参数和结构拆除参数。利用动力方程解及其导出量的相似准则,组建了各类结构不同倒塌方式的切口相似准则公式,即楼房翻倒的单切口相似准则曲线拟合式(5)和它的另一式(6)及切口经验式(7),跨间下塌框架切口相似准则实例修正线C_(4),单切口有后坐楼房翻倒的相似准则曲线拟合式(8),高楼原地层间连续冲击塌落相似准则式(9),高楼多切口原地冲击塌落切口经验式(10),和楼房双切口同向翻倒相似准则曲线,及其它切口-楼房结构倒塌的相似准则曲线族等。类比国内46个拆除实例,从其切口相似准则曲线和实例图中,提出了我国楼房结构-倒塌方式-切口特性的拆除匹配表的楼房倒塌的判断规则,和楼房结构和切口的[λ(λ_(1),λ_(p)),η_(h)(η_(r))]坐标点在其相似准则曲线上方附近时,确定楼房倒塌的判断规则。可简便地确定各类楼房结构多种拆除方式的切口尺寸,继而以无量纲图表确定其他拆除效果。由此,使用多体动力学切口控拆技术(MBDC),可以实现对楼房爆破拆除的简便、准确地拆除控制。

立体交叉石拱桥爆破拆除振动危害控制

纳雍维马石拱桥与简支梁新桥水平方向呈41°斜交,全长为68 m,从新桥第5跨下28.5 m穿过,距新桥4#立柱仅0.8 m。为确保紧邻既有桥梁顺利的爆破拆除,采用原地缓冲塌落控制爆破技术来确保紧邻既有桥梁安全。根据石拱桥自身结构特点,爆破拆除石拱桥对周围环境的破坏,尤其是对4#立柱和墩基础的危害,我们进行了爆破和塌落振动分析,工程中采取了喇叭型爆破切口、上移东西拱脚爆破切口至第二腹拱、增加靠近4#立柱破碎切口、采用起爆网路时差“由西向东、由南向北”顺序,调整靠近4#立柱炮孔抵抗线、各个爆破切口采用不同的炸药单耗等方法,来实现石拱桥爆破拆除有向南倾倒的趋势的同时,满足塌落体最小化以及减小爆破对周围环境的影响,并利用渣石和软土堆码缓冲减振堤、搭设防护排架等安全防护措施,确保了石拱桥爆破拆除的可靠性和安全性。利用塌落振动公式计算新桥4#立柱对应桥面振动速度为3.9~5.2 cm/s,与测振仪测得该点最大振动速度3.879 cm/s相近,验证了爆破拆除石拱桥设计思路及相关参数的选取是科学、合理的。爆破拆除取得理想的效果。

复杂环境下22层框架楼房对向倒塌爆破拆除

对复杂环境下某市区违规建筑楼群中的2座22层框架楼房进行一次爆破拆除。根据周围倒塌距离计算和框架楼房的特点,采用对向倒塌爆破拆除方案,均设计采用单梯形切口,结合理论与实践经验,经试爆后选取爆破参数和切口高度,确定柱间间隔时间,通过四通与簇联相结合的复式起爆网路,使2座楼房间隔3 s起爆,实现分段整体触地解体。并采取合理的防护措施,有效减弱了爆破振动和触地振动,爆破达到预期效果。

高耸建筑物爆破拆除切口高度理论计算

对于爆破拆除砖结构的烟囱、水塔等建筑物的切口高度,一般采用建筑物壁厚的1.5～2.0倍,能满足炸高要求,可以保证其定向倒塌.但对于钢筋混凝土等高耸建筑物,由于爆破切口处有钢筋支撑,如果还按此经验取值,则难以保证其定向倒塌.为此,本文根据压杆的强度、刚度要求和稳定承载能力极限,应用钢结构设计原理,计算钢筋混凝土高耸建筑物的切口高度.其计算结果与列举的工程爆破实践切口高度的取值相吻合,对类似工程有参考价值.

小缺口爆破技术对冷却塔拆除的影响数值模拟研究

某发电厂内冷却塔需爆破拆除。为了减少冷却塔爆破拆除过程中倒塌瞬间产生的振动和地震波对邻近建筑物的振动影响,利用ANSYA/LS-DYNA软件结合工程实例按照传统爆破技术和小缺口爆破技术对冷却塔的爆破拆除工程及倒塌范围进行数值模拟分析,并对这两种爆破技术的实际爆破效果进行对比分析。分析结果表明:对冷却塔拆除爆破的数值模拟的效果与实际爆破效果比较相符,爆破数值模拟果对爆破设计有一定的指导作用;通过对模拟结果与实际爆破效果的对比分析,小缺口爆破技术能够促进冷却塔的倾倒速度以及提高冷却塔触地破碎程度和降低爆破振动,降低了爆破的工作量和成本,提高了整体经济效益。

两联体钢筋混凝土结构筒仓定向爆破拆除

介绍了采用控制爆破技术拆除两联体钢筋混凝土结构筒仓的设计、施工及爆破效果。受施工条件的限制 ,拆除爆破在距地面 5 .3m高的承台上进行。采用预处理、秒延期、控制切口高度等措施 。

砖烟囱单向折叠爆破拆除

介绍了复杂环境下45 m高砖烟囱单向折叠爆破拆除时,选择的爆破切口型式和爆破参数以及采取的主要技术措施等。

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。

复杂环境下砖烟囱的定向爆破拆除

介绍在复杂环境下砖烟囱控爆定向倾倒拆除,论述了爆破方案的选取、爆破参数选取与计算、安全技术及爆破效果等,对同类爆破工程具有一定的参考价值。

210 m高烟囱双切口同向折叠爆破拆除

为了安全拆除唐山市西郊热电厂区内210m高的烟囱,根据烟囱周围环境复杂和倒塌空间不足的特点,采取双切口同向折叠爆破拆除方案。通过数值模拟确定上、下切口延时间隔时间为3s。通过严格控制上、下切口延时时间及倒塌方向,确保了倒塌时烟囱不发生偏转及反向倒塌,并有效缩短了倒塌距离。采取铺设缓冲垫层、开挖减振沟等措施减小振动。采用草帘和钢丝网对炮孔进行覆盖,防止爆破飞石的扩散。爆破未对周围建筑产生影响,达到预期倒塌效果,可为类似工程提供参考。

烟囱单向折叠爆破拆除

介绍了复杂环境下 40 m高烟囱单向折叠爆破拆除时 。

210m高的双层套筒烟囱的爆破拆除

为了安全爆破拆除210m高的双层套筒烟囱,根据烟囱材料结构、周围环境复杂和倒塌空间不足的特点,采用高位切口单向控制爆破拆除技术,精心设计、施工,合理调整内、外筒的爆破切口参数,实现了烟囱倒塌准确定向。根据理论计算公式校核了爆破振动和塌落触地振动速度。采取铺设缓冲垫层、开挖减振沟等措施减小了振动。烟囱爆破拆除的成功,可为同类工程提供参考。

钢筋混凝土空心薄壁高墩爆破拆除数值模拟

在桥梁结构中,钢筋混凝土薄壁高墩常因其自身的稳定失效问题而需要被拆除。高为50 m的垂直度不满足要求的钢筋混凝土薄壁高墩,根据现场作业环境,决定对其实施定向爆破拆除。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了薄壁高墩的分离式共节点模型;采用两种模拟方案对薄壁高墩进行数值模拟研究分析,两方案中的爆破切口形状分别为正梯形和倒梯形,并且对其倒塌效果和倒塌范围进行了对比;结合现场实际需求和数值模拟效果,选取倒梯形的爆破切口对薄壁高墩实施爆破拆除,达到了预期的爆破效果。结果表明:分离式共节点模型可以模拟薄壁高墩的倒塌过程,并且倒梯形切口更有利于薄壁高墩的定向爆破拆除倒塌。

砖混结构楼群的爆破拆除

砖混结构的楼房通常为中低层建筑,高宽比值不大,整体性较差。根据这种建筑物的结构特点,采用梯形切口定向倾倒的方法,爆破拆除了5座砖混结构宿舍楼群。主要介绍爆破拆除的爆破方案、爆破参数的选取、防护措施及爆破后的一些体会。

百米钢筋混凝土烟囱的定向爆破拆除

介绍了百米钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除工程的实例 ,论述了爆破方案设计、爆破参数确定、爆破切口的形式和尺寸、定向窗的开设、起爆网路、防护措施以及内衬处理等 ,尤其对施工工艺进行了较为详细的叙述。爆破取得了理想的效果。通过对爆破效果的分析 。

55m砖烟囱小角度切口爆破拆除

为了成功爆破拆除一座55m高的砖结构烟囱,根据周围环境、烟囱高度及其结构特点,选取了合适的爆破倾倒方向和合理的爆破参数,采用了精准的爆破起爆网路。在实际工程中,砖烟囱爆破切口圆心角多数在200°-220°,通过对烟囱倾倒需满足的条件进行计算,确定其满足条件的爆破圆心角范围。设计了小角度爆破切口,其对应圆心角为185°,并且在爆破前进行预处理。起爆后,烟囱按照设计方向顺利倾倒,取得了较好的爆破效果。振动监测结果均在安全允许范围内,验证了砖烟囱小角度切口爆破拆除的可行性,可为类似工程提供参考。

复杂环境下12层框剪结构楼房爆破拆除

介绍了复杂环境下一栋12层框剪结构楼房的爆破拆除工程实例。采用10.4m高的复合梯形爆破切口、楔形半秒孔内延时,分3个爆区三响总延时1 020ms,实现了楼房的整体定向倒塌;通过确定合理的爆破参数、充分的预处理、间隔装药结构、双回路起爆网路等技术措施确保了安全准爆和精确定向倒塌;通过铺设缓冲垫层、炮孔包裹防护、搭设防护屏障等措施有效控制了爆破塌落振动及飞石的危害。楼房按照设计方向倒塌在设计范围内,周围建(构)筑物均没受到影响。该爆破拆除工程在精确定向,控制塌落振动及飞石等方面取得了较好的效果,可为同类工程爆破施工提供参考。

两座150 m高钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除

为了安全、高效地拆除两座150m高的钢筋混凝土烟囱,考虑到周围环境较为简单,倒塌空间满足要求,采用定向爆破拆除方案。为了避开烟囱烟道口和出灰口对烟囱定向倒塌的不利影响,将爆破切口位置布置在离地面15m处,采用正三角矩形组合爆破切口,通过精心设计和施工实现了烟囱准确定向倒塌。对烟囱爆破过程中炸药产生的爆炸振动速度、烟囱倒塌触地振动速度、爆破个别飞石距离进行了校核,采取了相应的安全防护措施,取得了理想的爆破效果,且未对周围需保护的建筑物及设施造成影响,可为同类工程提供参考。

突变截面高烟囱分段爆破拆除及振动控制

为了达到安全拆除180m钢筋混凝土烟囱的目的,根据烟囱截面尺寸变化差异大、周围环境复杂和倒塌空间不足的特点,结合复杂环境下突变截面高烟囱分段爆破拆除工程实例,采用两次高位切口单向控制爆破拆除技术,上部切口采用倒梯形爆破切口,下部切口采用正梯形爆破切口。通过精心设计、施工,实现了烟囱准确定向并有效控制了烟囱的后坐。根据理论计算公式校核了爆破振动和塌落触地振动速度以及爆破飞石距离。采取铺设缓冲垫层、开挖减振沟等措施减小振动,并通过分析爆破振动监测数据,证实了这些措施对振动控制的有效性和实用性,可为同类工程提供参考。

高大薄壁双曲钢筋混凝土冷却塔定向爆破拆除技术

研究目的:解决3座冷却塔拆除中的高大薄臂双曲型冷却塔定向倒塌方向和爆破拆除施工的安全防护措施这两大问题。研究方法:通过选择合理的孔网爆破参数,采用多方案比选切口形式、切口大小和切口角度,对冷却塔倒塌机理进行分析及研究。研究结果:冷却塔按设计要求发生扭曲,各层次爆破的定向倒塌且破碎良好。倒塌效果,无后座现象,整体爆堆高约4 m,无飞石产生,固定建筑及设备安然无恙,爆破达到了预期效果和目的。研究结论:切口形式、复合切口高度、切口长度,是确保冷却塔倒塌的最关键技术;塔底水池在倒塌一侧必须全部清除,否则将影响倒塌效果;大型双曲薄壁钢筋混凝土圆筒,在爆破过程中只要发生扭曲,就能确保其倒塌,且破碎良好。