烟囱、冷却塔、框架结构楼房爆破拆除数值模拟研究

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进入21世纪以来,城市化进程不断加快,国民经济和可持续发展对建筑物、构筑物提出了全新的要求,大量废弃或规划外建(构)筑物需要拆除。旧有的爆破方法很难满足当前发展的需求,更为便捷、经济的拆除爆破方法逐渐主宰了这一工程领域。本文基于拆除爆破方法在运用阶段存在的依靠经验施工、基础理论欠缺的现状做出研究,运用力学推导和数值模拟与工程类比的方法,以烟囱、冷却塔和框架结构楼房为例,对建(构)筑物倒塌机理和倒塌过程各阶段的力学变化进行了深入探讨。论文探讨并得出如下结论:一、建立建(构)筑物力学模型和运动方程对其在倾倒过程中存在力学问题研究,有助于更好理解建筑物的爆破拆除机理。二、显式—隐式求解方法、共节点分离式建模法能有效解决传统数值模拟过程中存在的重力荷载无法在开始瞬时均匀加载到结构体上和钢筋与混凝土力学性能表达不明确等难题。三、使用Ansys/Ls-dyna数值模拟软件,将百米以上烟囱、双曲线型冷却塔、框架结构楼房拆除的数值模拟结果与工程进行各方面的比较,得出的结论存在高度一致性,说明数值模拟技术的准确性和先进性。本论文研究思路与方法较之前研究有一定的创新性,期许能对拆除爆破作业施工设计工作起到一定的指导作用。
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