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。     

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30⁵0kN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。     

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。     

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。     

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.     

倾斜砖烟囱定向爆破拆除与数值模拟分析

某砖厂有一座60 m 高砖烟囱,使用时间较长局部发生风化,且烟囱整体倾斜5°。针对风化倾斜砖结构烟囱的实际情况,以及复杂的现场环境,通过 LS-DYNA 有限元软件对设计的三组参数进行了模拟分析。结合模拟结果与工程实践经验,采用正梯形长12 m 高2.8 m 的爆破切口、爆破切口设计在倾斜方向、倾倒方向与倾斜方向重合等参数的选择使爆破拆除方案达到了最优化。将切口设计在倾斜方向、人工修正定向窗、利用烟囱倾斜等措施,确保了烟囱按照预定方向倒塌。     

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.     

高架桥爆破拆除塌落过程的高速摄像分析

为了详细了解高架桥桥体的塌落过程,研究高架桥桥体在塌落过程中的运动规律,运用高速摄像技术对高架桥桥体的塌落过程进行了观测。采用高亮LED灯带解决了夜间进行高速摄影时的进光量不足的问题;提出了进行高速摄像结果分析与计算的方法和公式;获得了塌落位移、速度和加速度随时间的变化关系;拟合获得了参考灯带东侧、中部和西侧桥体在塌落过程中的速度和加速度公式;可以得到对应部分桥体的速度最大值分别为8.56 m/s、8.70 m/s、8.64 m/s,加速度最大值分别为-61.02 m/s2、-82.60 m/s2、-64.95 m/s2,桥体的塌落时间为0.95~1.00 s。结果表明:不同部位桥体塌落时间和塌落速度与起爆顺序和起爆时差有一定的关系,受桥墩爆破后碎混凝土块及钢筋的支撑作用和后塌落桥体的牵制作用共同影响,导致高架桥桥体塌落速度最大值小于对应桥体的自由落体速度值。本研究对于爆破方案设计、振动冲击危害评估及安全防护都有极为重要的参考价值。     

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。     

碾压混凝土围堰爆破拆除倾倒过程数值模拟研究

对碾压混凝土围堰爆破拆除用动力有限元程序进行了数值模拟。计算分析了廊道对爆破拆除的影响,并对爆破缺口和整体倾倒过程进行了模拟。研究表明:有廊道时由于自由面多,药室起爆后引起的振动速度峰值比没有廊道时要小得多,这对拟保留体是有利的。有廊道时爆破缺口比较规则,近似为梯形,所有药室起爆后能爆除残留根底,缺口顶部和底部无突出块,利于整体倾倒,符合爆破设计要求。计算结果和爆破设计方案相吻合,证明了爆破设计方案的合理性和可行性。     

建筑物爆破拆除塌落振动数值模拟研究

结合理论分析和数值模拟,探讨了降低建筑物爆破拆除塌落振动的措施.采用动力有限元分析程序ANSYS/LS-DYNA,建立了框架结构建筑物爆破拆除塌落振动数值分析模型.对不同拆除方案下的地面质点的振动速度进行了分析比较,结果表明,通过合理设计爆破缺口和起爆时差可以显著降低倒塌过程中塌落振动的影响.     

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...     

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.     

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.     

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。     

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.     

城市高层框架-筒体结构建筑物拆除数值模拟研究

城市高层框架-筒体建筑大多处在建筑密集的场所,环境复杂,对爆破拆除提出很高要求。南昌五湖大酒店拆除爆破的工程实例中,为减小楼房同时倒塌产生的振动危害效应,采用多段延时起爆技术,使楼房分三段依次塌落。利用ANSYS/LS-DYNA有限元程序对采取定向控制爆破的框架-筒体楼房塌落过程进行了数值模拟,楼房实现了定向塌落,触地后发生纵向断裂和局部破碎,与实际爆破效果相符合。数值模拟方法对于分析建筑物的倒塌模型、预测倒塌过程以及更好的指导爆破拆除施工有较好的帮助,具有显著的工程应用价值。