框-筒结构楼房折叠爆破拆除数值模拟研究

摘要

待拆除建筑物为框-筒结构，结构强度高，稳定性好，且位于建筑物和人口密集区，周边环境复杂。为确定合理的爆破拆除方案，提出“立体化渐变起爆”方法，即爆破缺口水平面和垂直平面的相邻爆破立柱炮孔延期时间差异化，实现空间上延时的一种起爆方式。然后利用ANSYS/LSDYNA有限元软件，对V形起爆、对称起爆和“立体化渐变起爆”三种不同起爆方式的爆破方案进行模拟分析，通过对比爆堆形态、爆堆范围和结构触地时能量变化等方面，最终确定了延期时间为0.50 s的立体化渐变起爆的爆破方案。结果表明：立体化渐变起爆与对称起爆相比，结构触地时动能降低50%,内能提高47%,与V形起爆相比，结构触地时动能降低36%,内能提高31%;采用立体化渐变起爆降低了结构的塌落触地振动，结构解体完全，减小了爆堆的范围；起爆方式相同，延期时间为0.50 s时的爆堆宽度和长度及结构的塌落触地振动均比0.25 s时小；数值模拟上部结构触地时刻为3.8 s,实际上部结构触地时刻为4.0 s,而最终爆堆形成均为6.0 s,数值模拟楼房的倒塌过程和爆堆范围与实际爆破效果基本吻合。

关键词

框-筒结构 / 拆除爆破 / 数值模拟 / 起爆方式 / 方案比选