混合结构楼房爆破拆除倒塌范围的确定.pdf

第 “卷第期 年“月 爆破 “ 3 1 / 7 , * * 4 0 6 . / 9 “ , A B C’ D4 , E ; ’ ’ F C，9 ; ，I ; 6 , 0 7 J C N F， FL ’ N , A - B D ’ P E - ,’ D ’ L , B EH F , M M , N O A B E B ,；H FN , L ’ B ’ ；E ’ , - L , B , A 前言 混合结构楼房是爆破拆除工程中经常遇到的一 种结构形式。正确估计楼房爆破倒塌堆积范围是爆 破设计不可缺少的内容。以往楼房爆破倒塌堆积范 围的计算公式， 对于这类混合结构楼房计算误差较 大 ［ . ］ ， 因此很有必要对该问题做进一步探讨。 楼房倒塌过程分析 混合结构的纵墙、 横墙、 楼盖和屋盖把整栋楼房 组成一个刚性很大的空间体系， 但由于其自重大， 砌 体质脆、 抗拉抗剪强度差， 极易出现拉伸和剪切破 坏。爆破拆除这类房屋时， 一般采用延时爆破技术， 收稿日期 . 6 . 0 作者简介 陈宝心 （ “ 7 6.） ， 男； 武汉 武汉理工大学资源与 环境工程学院副教授 在楼房底层承重墙 （柱） 上布置炮孔， 倾倒方向的背 面最后一道墙不布置炮孔或只布置 排炮孔， 从 倾倒方向开始逐段爆破形成一个三角形缺口。 图爆破切口布置与切口闭合时情况 当第一段承重墙 （柱） 爆破后， 楼房就有向前倾 倒趋势； 爆破切口形成后， 楼房将以最后一道墙为支 万方数据 撑轴， 发生整体倾倒运动， 此时整个楼房自重将作用 在这道墙上， 如果该墙强度不够或布置了炮孔爆破， 楼房将出现整体下沉和转动两种运动。随着下沉量 增加， 支撑面积不断增加， 下沉阻力不断增加， 当阻 力与楼房重力相平衡时， 楼房停止整体下沉， 在重力 矩作用下继续转动倾倒。当爆破切口上沿冲击地面 时， 楼房因倾斜而出现较大拉应力和剪应力并受到 巨大的冲击力作用， 整个楼房解体破坏， 楼房整体转 动结束， 解体的构件靠已获得的初速度， 在重力作用 下继续运动。冲击在地面和下层的构件上， 进一步 解体破坏， 砖墙完全散碎而成为零碎的砖块撒开。 楼房倾倒倒塌范围的确定 倒塌范围主要是指倾倒方向的前冲距离， 后坐 距离和侧散距离。为简化计算， 这里作如下假设 “）假设楼房沿纵向和横向各开间布置相同， 取 典型的计算单元如图。 图爆炸参数计算单元 ）爆破切口上沿触地前， 楼房做整体定轴倾 倒； 切口上沿触地后， 楼房解体破坏， 各构件做垂直 下落运动， 即忽略了楼房转动时构件所获得水平速 度分量。因为这类楼房爆破时， 爆破切口不大， 楼房 在倾倒的初始阶段刚度很大， 在切口上沿切口上沿 触地时楼房已出现很大拉应力和剪应力， 所以这种 假设是合理的。 ）沿倾倒方向爆堆的剖面呈梯形断面分布 （如 图） ， 梯形断面上底宽为 和’ 形心在* 轴上投影的间距， 即图“中,间距离； 爆堆侧向 膨胀， 剖面呈三角形分布， 三角形顶在边墙轴线上 （如图-） 。 图前冲与后坐爆堆剖面较 . “ 倾倒前冲距离和后坐距离计算 考察前冲距离计算单元内的体积平衡， 可得 “［ （/ 0 1 “/ 0 1） ／ （ ’） ］* （“） 式中为爆堆的松散系数，“为计算单元内楼房 构件体积， 且有 “ （*“） “ , - “ “ - . “ （.“ , - “ “ -） （*“） “ / - “ - 式中 *为计算单元宽度，*（00） ／；“为计 算单元内的横墙厚度；,， “ -分别为纵墙个数和第- 个纵墙的厚度；/， -分别为楼房层数和第-层楼盖 （屋盖） 的厚度； ，1分别为 和’ 的形 心在*轴上的投影距离； 其余符号意义见图“ 。 图-侧散爆堆剖面图 由爆破切口闭合时的几何关系有 2 3 4／ （） ’ ’5’ ,.／/ 0 2（“）2 3 4／ （） 由 （“） 式解得爆堆高度 （ ’ / 0 1 “/ 0 1 ） “ * （/ 0 1 “/ 0 1 ） ’ / 0 1 “/ 0 1 （-） 因此楼房倾倒前冲距离为 23’./ 0 1 “ （6） 楼房倾倒后坐距离为 ./ 0 1 （7） . 楼房倾倒侧散距离计算 考察 ’ 段内体积平衡， 有 “* （. ） ／.（ */ 0 1 ／ 0 *） （ ’） （8） 式中 0，“*分别为计算单元宽度和单元内的构件 体积。 “* （0“ *）“ , - “ “ - . “* （.“ , - “ “ -） （0“ *）“ / - “ - 8 第“ 9卷第期陈宝心等混合结构楼房爆破拆除倒塌范围的确定 万方数据 式中， 为侧散距离计算单元内横墙的厚度； 由 （） 式解得侧散爆堆高度 “ （“ “） ’ “ “ （* ） （* ,* ） “ “ （） 因此侧散距离 -“’ ““。 实例和计算结果比较 下面以武汉饭店爆破拆除和文献 ［*］ 中楼房结 构参数和爆破参数为例， 来说明上述所得到的爆堆 计算公式的准确性， 其中爆堆的松散系数, - * 和堆积角“ . / 取自文献 ［,］ 的推荐值， 根据武汉 饭店爆堆实测爆堆前冲堆积角“ ,为 / 。实例中的 楼房结构参数和爆破参数见表,； 实例中测量的爆 堆参数和计算的爆堆参数如表。 表,楼房结构参数和爆破参数 实例 .／0／0/0／0／0／0／0 “1／0“1／0 .,／0 武汉饭店 . - , - 12 - 1 - 11 - * 1 - ., - 2 ., - 1 ., /* - . 文献 ［*］ . - 1, - 1* - *, - 2 .1 - * 1 - * , - 1 - 3 2 / - . 表爆堆参数 单位 0 实例 2 34 3“ 3-“ 32 54 5“ 5-“ 52 64 6“ 6-“ 6 武汉饭店 , - * *. - 3 .2 - . - , - *. - 22 - , 1 - 3 - ,. - 3 32 - ,4 文献 ［*］ , . - 14 .. - 1, . - . . - , 3 - 2 - , - .. - 1 . - *4 注2 3 4， 3“， 3-为实测值，2 54、 5“、 5-、“ 5为本文公式计算值，2 64， 6“， 6-，“ 6为文献 ［,］ 中公式计算值 由表可以看出， 用本文给出的爆堆参数计算 公式所得到计算值与实测的爆堆参数十分接近， 相 对误差不超过, , 5。与文献 ［,］ 所给公式比较， 在 计算倾倒侧散距离和后坐距离时， 两者也很接近。 在计算前冲距离时， 两者相差较大， 其原因是文献 ［,］ 认为混合结构楼房在爆破倾倒整个过程都是作 定轴转动。 参考文献 ［,］ 冯叔瑜， 张志毅， 戈鹤川-建筑物定向倾倒爆破堆积范 围的探讨 ［6］-第四届全国工程爆破会议论文集 ［7］- 北京 冶金工业出版社， , 3 3 1 - ［］ 林从谋， 李建军-不同楼房类型及爆破方案对倾倒范围 影响的现场实验研究 ［8］-爆破， 1 1 , （,） 4 2 - ［*］ 龚友成， 尹崇汉- 层住宅楼爆破拆除 ［8］-爆破， 1 1 , （增刊） . 4 . . - 江西规模最大的拆除爆破成功 人民网月, 2日讯 随着 “.、 、*、、,” 的爆破令一下， 一声巨响， 昨晚3时. .分， 位于南昌 八一广场原文化宫的 0高的科技大楼和 .0高的老体育馆瞬间被夷为平地。据悉， 这是 该省有史以来面积最大、 楼层最高的一次定向爆破。此次爆破共动用了* 1枚导爆管， , . 9 炸药， 爆破面积达,万多平方米。 据介绍， 这两栋大楼已有* 1 多年的历史。不久的将来， 这里将矗立起一栋商业摩天大楼。 爆破 1 1 年3月 万方数据