文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
框架结构楼房爆破拆除计算机分析
姓名:邓敉
申请学位级别:硕士
专业:采矿工程
指导教师:陈宝心
20040601
中文摘要本文回顾和总结了工程控制爆破和有限单元法的发展历史及其研究现状,在国内首次把单元生死法这一有限元高级处理技术和砑刑有的ピR氲奖撇鸪こ塘煊颍闷浣锌蚣芙峁孤シ勘撇除的计算机模拟,探讨了构件在完全破坏前的应力、应变、裂缝生成和塑性铰形成位置。在对国内外一些学者的工作进行总结和改进的基础上,对当前的数值模拟方法分析比较后得出,离散元及仁捣椒ù嬖诶砺鄯矫娌怀墒旌应用范围不广等缺陷,而有限元理论发展至今,已经渐臻完善,只要建立适当的模型,参数设置合理,能比较精确地模拟框架结构爆破拆除。枪谕獯笮屯ㄓ糜邢拊7治鋈砑诮峁狗治龇矫婢哂卸捞氐优势,故本文选用碌隮械腟分析模块对待爆除框架结构楼房进行瞬态分析。在凶盼8纸罨炷辽杓屏薙单元,利用ピ=⒄迨娇蚣芙峁褂良元模型,能较客观、方便地模拟钢筋混凝土结构楼房在爆破作用下的受力、变形及裂缝生成等现象。本文的主要成果如下:葜鸲谓馓宸ū撇鸪杓频脑恚扑忝胙硬钍奔浜捅聘叨龋在己划分网格的有限元模型中杀死拟爆除的部分单元,使整体结构处于失稳状态下,然后利用前置条件共轭梯度法求解器对结构进行材料和几何非线性锤炊啻吻蠼猓髡问贏后处理器中分析计算结果,。在此基础上,与实际工程进行对比分析。疚耐ü侠淼慕:陀行У募扑悖贸鼋峁乖诒坪蠊辜挠α应变情况、路径图、位移变形值、裂缝示意图及构件运动动画等结果。由本文的研究成果可见,用有限元对框架结构楼房爆破拆除进行模拟是可行的,计算结果可靠性较好,能为拆除爆破工程设计提供科学的证据,也关键词逐段解体法,单元生死法,颇D求解。能比较准确的预测爆破拆除效果。
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——一一一一第滦髀拆除爆破工程实践现状及存在的问题塾坚墨三奎兰堡主兰垡笙兰许多工程实践证明,爆破拆除与人工拆除相比有明显的优越性和巨大的作众所周知,炸药是一种可以产生巨大功率的能源,这种大功率的能源可以高速安全地完成采用常规人工和机械难以办到的事情。利用炸药的能量,达到~定工程目的的工程爆破,已经有几百年的历史,它在建设人类现代文明,改造自然环境中的作用日益重要。在我国,建国后在国民经济大规模建设的发展中,就出现了需要进行工程控制爆破的问题,例如年代铁路复线的修建和旧线的技术改造工程。以及其后北京车站的修建和重庆第二钢铁厂附近铁路线路石方的爆破,武汉长江大桥桥头蛇山半路堑的开挖工程等项目,为了保证既有线路的运输畅通和爆破点附近房屋建筑的安全,都曾采用工程控制爆破拆除技术。用。例如,一座高数十米的烟囱,用人工拆除,仅搭脚手架一项,就得花费大量材料和人工,需半月左右才能完成,而采用控制爆破拆除,只需少量机械和人工,天之内就可以完成拆除工作。特别是对于钢筋混凝土结构的烟囱,用人工拆除时,不仅效率非常低,而且有着极大的危险性:工厂厂房内,有机械设备需要更新,拆除其旧钢筋混凝土或混凝土的基座时,用人工凿除是非常困难的,如果用控制爆破拆除,工效可以提高叮⒖梢宰龅讲挥跋斐内其他机器的运转和正常的生产活动。武汉市在总结市政建设中应用爆破拆除情况后指出:它比人工或机械拆除安全性好,一般能缩短四分之三的工期,节省劳力十分之九以上,而且节省了拆除费用,减轻了劳动强度钢筋混凝土框架结构是一种非常普遍的房屋结构形式。近年来,随着我国经济的飞速发展,城市建设日新月异,不断有在居民和房屋集中区的楼房需要拆除,以满足城区改造和建设的要求。对钢筋混凝土结构的楼房,如果采用传统的人工开凿方法进行拆除,除劳动强度大、费用高、工期长等缺点外,长时间的噪声会严重影响到周围房屋内人们的工作和生活。因此,爆破拆除是一个明智的选择。国内已经有很多这方面的成功的爆破拆除实例。如年上海市卢湾区原区政府办公楼的拆除、年上海长征医院两栋病房大楼直鹞层和的爆破拆除、武汉层危楼的紧急拆除、年武汉饭店的爆破拆除等。但是。在居民和房屋集中区进行工程控制爆破是一项带有高度危
.,稍有不慎,后果不堪设想。因此,爆破前的方案设计和准备工作尤其重要。小抵抗线原理、微分原理、等能原理、失稳原理和缓冲原理等。爆破拆除模拟研究中的一些假设就是以这些原理为理论基础的。失稳原理则是爆破拆除的指导原则,也就是通过爆破破坏结构稳定性,或在某些情况下,造成降低结构刚度的条件,因此,对于不同结构体系的建筑,其爆破拆除方法是不同的。经过几十年的发展,高难度控制爆破拆除成功的例子也是数不胜数,但是现在总的综合来说,当前的控制爆破拆除实践存在以下三方面的问题:钢筋混凝土框架结构楼房爆破拆除的主