钢结构爆破拆除技术及其仿真分析初探.pdf

第 “卷第期 年“月 爆破 “ * 1 , / 0 “ ; ;C , ’ , D E ; F 8 D ,， A 8 ; G B ’ D，H D I , 8，/ / ） , F D , F K , ; 8 ;I F 8 ; ,L 8 F J D F F , L 5 B ,L 8 F J ’ ; N 8 ; D ’ D F L , M ’ 8 ’ ; ; O F 8 F , B ’ L （3 3 4）8 F L ’ - , L ’ F 8 D , B ,- ’ J , F F ’ M I F 8 ; 8 ’ ; 8 F F ’L 8 F J D F F , L - / ; .F , , J ’ ; F D J 8 ’ ;；I F 8 ; 8 ’ ;；3 3 4 研究现状 国内对钢结构建筑爆破拆除技术和计算机仿真 的研究还未见报道， 国外也仅有日本对其进行了一 些初步研究。日本的小林茂雄等人对钢结构建筑物 的爆破拆除进行了初步研究。研究内容包括构件屈 服的必要条件； 构件爆破后钢结构建筑物所能承受 的极限荷载； 不同爆破缺口倒塌形式的优劣 ［］ 。日 本还对钢柱构件爆破切断后的轨迹进行了基础研 究， 并应用其基础研究成果对日本某钢厂高炉进行 了爆破拆除 ［ . ］ 。随着城市建设的迅速发展， 越来 越多的建筑物有待拆除， 不仅有大量的钢筋混凝土 收稿日期 . P . 6 基金项目 湖北省教育厅科研计划重点项目 （ 4 / 1 /） 作者简介 胡文军， 男； 荆州 江汉石油学院副教授， 硕士， 从 事钢结构爆破拆除力学理论与计算机仿真分析研 究 建筑， 而且还出现了很多钢结构建 （构） 筑物， 如钢 塔、 钢结构厂房等。这些都要求对钢结构爆破拆除 进行力学理论及计算机仿真研究， 同时也预示着有 关研究成果有广阔的应用前景。 钢结构建筑爆破拆除技术 钢结构建筑爆破拆除原理 对于钢结构建筑爆破拆除， 同样需要破坏关键 的受力构件 （钢柱） 的强度， 使结构失去承载能力， 然 后在自重作用下失去整体的稳定性而倒塌， 并能控 制其倒塌方向和堆积面积。其定向倒塌的基本条 件， 即爆破切口相对高度亦应由计算模型对钢柱取 力矩平衡而得 ［/］ 。但由于钢结构建筑的特殊性， 必 须使用聚能切割技术将钢结构构件完全切断； 倒塌 过程中进一步解体比较困难， 因此在开始倒塌之前 应尽量将其切割解体。 万方数据 “ 钢结构构件切断技术 聚能切割器是利用在爆轰压力下聚能 （药形） 罩 挤出的片状射流来切割的。药形罩材料可以用铜、 铅、 铝、 钢、 银等及其合金。只有铅及其合金能够用 于制造柔性切割索， 它用于制造用药量小， 且有弯曲 要求的切割索， 但它有污染。我国对聚能切割器的 研究和制作工艺都比较成熟， 对柔性切割索生产技 术也已基本掌握， 但由于其生产设备的安全问题尚 待解决， 故暂时无法批量供应。药形罩可用楔形、 半 圆形、 圆弧形等。常用的装药断面有双型、 平顶 楔形、 圆顶楔罩等。常使用双型断面， 外壳采用 木板外壳。一般爆切金属所用高猛度炸药有 ， 所以原程序不能 直接用 A B *或. 9 A 编译器进行编 译。另外， 其原始数据通过数据文件输入不太方便， 也容易出错。因此有必要对原程序进行二次开发或 修改， 采用C ; * C D界面， 用E FF开发软件， 原始数据用对话框的形式输入。 参考文献 ［］ 贾金河， 于亚论国内拆除爆破现状 ［G］爆破 - - H， K L 8 M N 7 O / N 7 3 K3 K 4 8 / P / O 8 8 Q / L 7 3 43 RA 8 7 K 1 R 3 4 J 8 S 3 K J 4 8 N 8T 0 2 / M N 7 K O* 8 I 3 2 7 N 7 3 K ［G］ G 3 6 4 K / 23 R N Q 8 G / U / KV W U 2 3 M 7 L 8 M D 3 J 7 8 N 0， - - H K N 8 4 K / N 7 3 K / 2D 3 J 7 8 N 03 RV W U 2 3 1 M 7 L 8 MV K O 7 K 8 8 4 M - - ［］ 叶国庆， 朱爱华， 高文学烟囱倒塌过程的计算机模拟 ［G］爆破， - - H， P 8 S /； 8 N / 2 KV W U 8 4 7 I 8 K N / 2D N 6 S 03 K 2 / M N 7 K O* 8 I 3 2 7 N 7 3 K X 8 N Q 3 S M 3 R D N 8 8 2 5 4 / I 8 6 7 2 S 7 K O M ［G］ - - ’， ’（ ） , ［H］ O / N /，[ 6 \ 7；C / S /，[ 6 \ 7；Z / N / M 6 0 / I /，Z 6 K 7 Q 7 M /； 7 M Q 7 S /，. / M 6 P 6；] 3 M Q 7 K 3，X / M / P 6； / O / K 3， X / M / 0 6 P 7 D N 6 S 03 KN Q 8 2 / M N 7 K O* 8 I 3 2 7 N 7 3 K3 RD N 8 8 2 3 K M N 4 6 J N 7 3 K（ / 4 N X 3 L 8 I 8 K N 3 R N Q 8 6 N N 7 K O / 4 N） Z / 0 0 / P 6O / P P / 7 M Q 7，G 3 6 K / 2 3 R N Q 8 G / U / KV W U 2 3 M 7 L 8 MD 3 1 J 7 8 N 0 - - ， H （） , ’ ［-］ ] 3 M Q 7 K 3，X 3 M / P / 6； / O / K 3，X / M / 0 6 P 7 H； 7 M Q 7 /， . / M 6 P 6；D N 6 S 03 KN Q 8 2 / M N 7 K O* 8 I 3 2 7 N 7 3 K3 RD N 8 8 2 3 K M N 4 6 J N 7 3 K ［G］ G 3 6 4 K / 2 3 R N Q 8 G / U / KV W U 2 3 M 7 L 8 MD 3 J 7 1 8 N 0 - - ， H （） , ’ ［ ’］ 龙维棋特种爆破技术 ［X］北京冶金工业出版 社， - - - , ［ ］ 胡文军爆炸切割核设施管道的实验研究 ［G］爆破， - - H（增刊） ［ “］ 胡文军核设施退役爆炸切割中定时起爆器的研制 ［G］衡阳工学院学报， - - ，H（“） ［ ］ 胡文军端面起爆聚能切割射流穿深的估算及实验 ［G］江汉石油学院学报， - - ， H（） ［ ］ 石根华块体系统不连续变形数值分析新方法 ［X］ 任放译， 北京科学出版社， - - ［ ］ 石根华数值流形方法与非连续变形分析 ［X］裴觉 民译， 北京清华大学出版社， - - ［ ］ 周学军门式刚架轻钢结构设计与施工 ［X］济南 山东科学技术出版社，“ ’ ’ ［ ］轻型钢结构设计指南 编委轻型钢结构设计指南 （实例与图集）［X］北京 中国建筑工业出版社， “ ’ ’ ’ 第 -卷第期胡文军钢结构爆破拆除技术及其仿真分析初探 万方数据