一、框架结构建筑物拆除爆破模拟技术研究(论文文献综述)
叶家明[1](2021)在《超高钢混烟囱倒塌精度影响因素数值模拟研究及应用》文中研究指明超高钢筋混凝土烟囱,体积、重量大,爆破拆除的失稳倒塌机理复杂,主要依赖经验公式进行方案设计,烟囱倒塌精度难以保证,拆除爆破的精确性和安全性还有待提高。随着数值模拟技术的普及,越来越多的工程技术人员把其应用于拆除爆破行业中。本文研究的主要内容是以某超高钢筋混凝土烟囱爆破拆除工程为研究对象,通过对烟囱爆破切口关键参数进行理论计算,并采用有限元方法结合ANSYS/LS-DYNA软件对钢混烟囱进行了失稳分析和倒塌过程的模拟,主要研究成果如下:采用材料力学理论和工程爆破理论,分别运用应力破坏准则和弯矩破坏准则,分析、计算了钢混烟囱爆破切口角度和切口高度两个关键参数。在理论计算的基础上,采用ANSYS/LS-DYNA建立了超高烟囱爆破拆除失稳模型,模拟了8种不同爆破切口角度的倒塌效果,对烟囱的下坐速度,前程距离,偏差角度进行了分析,结果表明,当烟囱的爆破切口角度为215°时,其倒塌效果最好,与基于应力破坏理论的计算结果较为吻合。采用ANSYS/LS-DYNA软件,模拟了 180m烟囱爆破切口延期时间误差对其倒塌精度的影响,当爆破切口两侧对应部位延期时间误差为50ms时,筒体的偏转角度扩大3.76倍。对减振土堤以及减振沟的减振效果进行了数值模拟,建立了 180m烟囱爆破拆除模型,结果表明,减振土堤以及减振沟对降低烟囱触地振动效果显着,地面质点振动速度峰值降幅最高可达76.1%。在理论计算和数值模拟的基础上,对某120m钢筋混凝土烟囱的爆破方案进行了精细化设计,通过精确计算切口参数,采取堆垒减振土堤、开挖减振沟等安全防护措施,顺利实现了预期爆破效果。研究结果表明,采用理论计算结合数值模拟,对切口参数、倒塌过程、塌落振动效应进行全面、深入分析,对超高钢筋混凝土烟囱的精确控制拆除具有重要意义。图[59]表[14]参[81]
任思建[2](2020)在《复杂环境下框架-剪力墙结构建筑拆除爆破数值模拟研究》文中研究表明随着我国经济的迅猛发展,大量的建筑需要重建,而这些建筑物在进行拆除时,为了减少劳动力、缩短工期、节约成本、实现最佳拆除效果等,利用爆破方法则是最好的选择。由于目前一些拟拆除建筑周围环境比较复杂且自身稳定性特别高,其拆除过程难度较大,并且,在设计拆除爆破方案时,往往要求建筑物定向倒塌且不影响周围建筑物的安全,因此设计一个合理的拆除爆破方案至关重要。为了达到此目的,本文以框架-剪力墙结构建筑为研究对象,分析不同拆除爆破方式、平衡与倒塌失稳过程。通过理论分析,数值模拟和实际工程相结合的技术路线,开展系统的研究,主要工作和结论如下:(1)通过横向对比四种不同的拆除爆破方式,深度分析其在不同环境下的适用条件与爆破切口设计等,从而得到建筑物最佳的拆除爆破方式。(2)理论分析了建筑物的平衡与倒塌失稳过程,通过研究建筑物的重心位置与平衡失稳为框架-剪力墙结构爆破方案提供设计依据,由于拟研究建筑物具有特别高的稳定性,拆除爆破前预处理工作较多,因此须对拟拆除建筑物弱化处理方法进行研究(即降低建筑物拆除爆破前的稳定性)。(3)经过对建筑物周围环境与结构特点的分析最终选用定向倾倒拆除爆破方式,并建立框架-剪力墙结构拆除爆破数值模型。在建立建筑物数值模型过程中,选用SOLID164单元、MATBRITTLEDAMAGE材料模型,将ANSYS/LS-DYNA软件计算出来的d3plot文件导入到LS-PrePost后处理软件,观察建筑物拆除爆破倒塌过程、分析倒塌过程中的应力损伤情况和单元体的位移变化情况等。(4)通过对比数值模拟与实际工程拆除爆破过程得到:数值模拟对框架-剪力墙建筑物拆除爆破过程还原度较高,采用有限元数值模拟技术模拟和分析建筑物的拆除爆破失稳与倒塌过程是可行的,证明本文建立的数值模型对于稳定性特别高的框架-剪力墙结构建筑物的拆除爆破研究具有重要意义。
谢先启[3](2019)在《拆除爆破技术的发展与展望》文中指出拆除爆破技术是拆除大型建(构)筑物和大型设备的主要手段,在社会和经济发展过程中发挥着重要的作用。数十年来,国内外学者对拆除爆破过程中结构的破坏和失稳机制等基础理论进行了深入研究,并研发出适应市场需求的各种拆除爆破新技术。总结叙述了近年来国内外拆除爆破技术的发展概况,并结合未来市场需求和相关学科发展的最新成果,探讨了拆除爆破理论与技术的发展方向和趋势。
谢春明[4](2016)在《基于爆炸载荷的框架结构建筑物拆除数值模拟研究》文中认为爆破拆除技术在城市改扩建工程中得到广泛的应用,然而现代社会建筑物结构形状日趋复杂,拆除爆破理论还停留在半经验半理论阶段,难以满足实际工程的需要。数值模拟技术具有科学性、方便性和经济性等优点,已经成为研究拆除爆破理论的有效辅助方法。爆炸载荷作为拆除爆破领域中一项重要的因素,长期以来在数值模拟中未得到体现,框架结构作为广泛使用的建筑结构形式,研究爆炸载荷对框架结构建筑物爆破拆除倒塌过程的影响具有重要意义。本文运用等效爆炸载荷方法,采用数值模拟技术对爆炸载荷作用下框架结构建筑物拆除过程进行了研究,主要工作和成果包括:(1)基于建筑物爆破拆除力学模型研究,提出了爆炸载荷作用模型,对爆炸载荷的两种加载方式进行了研究。分析了炸药在立柱中的爆炸过程,计算了炮孔壁上峰值压力,并进行了验证。探讨了等效爆炸载荷作用机理,提出了拆除爆破数值模拟中等效爆炸载荷方法的加载方式。(2)开展了爆炸载荷作用下三层等比例小框架爆破拆除模型试验,采用高速拍照设备、锰铜压阻仪和测振仪等设备对框架结构倒塌过程进行了分析研究,研究结果表明爆炸载荷对结构的倒塌过程和最后倒塌姿态有着较大的影响,爆炸载荷引起的爆破振动幅值较大,在建筑物爆破拆除数值模拟研究中需要加载爆炸载荷。(3)针对小框架爆破拆除模型实验,建立了真实爆炸载荷加载和等效爆炸载荷施加两种方法结构有限元模型,通过数值模拟方法对比分析了爆炸载荷加载下框架模型的破坏倒塌过程,两种方法中结构的倒塌过程变化较为一致,且最终倒塌姿态也相似。模拟中支撑立柱应变最大值发生时间和幅值相差很小,爆破振动和结构触地振动产生的时间和峰值也较为一致,研究结果验证了等效爆炸载荷方法的准确性和可行性。(4)通过加载等效爆炸载荷,研究了钢筋混凝土框架厂房结构双向折叠“原地坍塌”爆破拆除过程。数值模拟方法重现了双向折叠“原地坍塌”爆破拆除技术的具体实现过程,研究结果肯定了爆炸载荷对结构爆破拆除过程的影响,同时进一步验证了等效爆炸载荷方法的有效性。通过开展爆炸载荷作用下框架-核心筒结构爆破拆除数值模拟研究,发现爆炸载荷因素对框架-核心筒结构倒塌过程中的运动姿态影响较小。(5)研究了屈曲约束支撑框架结构的爆破拆除倒塌过程,分析得知结构中存在屈曲约束支撑,使得结构抗侧移刚度较大,结构在倒塌过程中解体效果差,屈曲约束支撑对框架结构的爆破倒塌过程产生了严重不利的影响。尝试对倒V型屈曲约束支撑结构中与顶部横梁连接部位和倒V型结构中间连接部位进行预拆除处理,发现能够明显改善结构倒塌破碎效果。通过对比分析爆炸载荷作用下结构破坏倒塌过程,得出结构中施加爆炸载荷,后排支撑立柱和板破坏的较多,结构触地后破碎效果更好。
卢子冬[5](2015)在《烟囱、冷却塔、框架结构楼房爆破拆除数值模拟研究》文中提出进入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。
谢先启,刘军,贾永胜,孙金山[6](2014)在《拆除爆破数值模拟研究进展》文中认为评述了数值模拟技术在拆除爆破中应用的重要性,回顾了拆除爆破数值模拟的主要方法,论述了各种方法的优缺点。结合工程应用实例介绍了笔者及团队研发的离散元框架内的网格实体模型。分析了当前拆除爆破数值模拟技术存在的主要问题,对拆除爆破数值模拟技术的进一步发展进行了展望。
朱宽[7](2014)在《框架结构建筑物爆破倒塌过程分析及实验研究》文中指出爆破拆除作为一种特殊的拆除方法,被广泛应用于城市建筑物拆除工程中。对框架结构建筑物爆破倒塌过程进行定量分析是爆破领域的一个热点和难点问题。本文以框架结构建筑物为主要研究对象,总结了框架结构建筑物在横向载荷和纵向载荷作用下的内力计算方式以及在不同外载荷受力条件下承载力的计算;比较了目前几种不同模型下临界爆高计算方法以及优势;研究了单跨框架建筑物倾倒、多跨框架梁逐跨倾倒和框架底层柱倾倒三种不同情况下动力学方程的近似解析解。结合汉阳工商银行大楼爆破拆除工程案例采用高速摄影技术及数值模拟技术对框架结构建筑物失稳倒塌的过程进行分析。使用SOLID164实体单元进行建模,用等效强度的随动硬化材料来模拟钢筋混凝土失效破坏过程,从倒塌姿态、倒塌时间、爆堆范围几个方面进行分析,与实际情况吻合较好。运用高速摄影机对框架结构建筑物倒塌过程进行动态监测,基于图像分幅处理技术对结构倒塌过程中各质点的运动规律进行了研究,得到了结构质点在倒塌过程中的位移、速度、加速度以及结构定轴转动等图像曲线,将框架结构倒塌过程分为爆破切口形成阶段、切口闭合阶段、倾倒解体阶段、坍塌堆积阶段4个阶段。
马海鹏[8](2013)在《特大型钢结构建筑物爆炸切割拆除机理及应用研究》文中进行了进一步梳理本文对特大型钢结构爆炸切割拆除机理及应用进行了研究。随着国民经济的飞速发展,我国目前已经有越来越多的建筑采用钢结构,例如着名的北京奥运场馆鸟巢、水立方和上海的金茂大厦、环球金融中心,以及大量的厂房、桥梁、航站楼、高铁站、会展中心、体育场馆等。但随着钢结构建筑使用寿命的到来,钢结构建筑的拆除已成为建筑行业的一个新的研究课题。传统的建筑爆破拆除技术不能满足钢结构建筑拆除的需要,而在小型钢结构拆除中被广泛使用的机械切割拆除和化学切割拆除也显然无法完成大型钢结构建筑拆除的要求,因此亟待需要找到一种新的拆除方法来解决这个问题。利用线性聚能切割装药技术对大型钢结构建筑物进行爆炸切割拆除是近十几年中比较常见且行之有效的拆除模式,也是拆除爆破中的一种特殊的拆除模式。但对于特大型钢结构爆炸切割拆除还没有任何的先例,要安全顺利完成这类爆炸切割拆除任务,在技术上要克服不少困难,尤其在关键技术环节上要有所突破,比如说在预处理安全性和倾倒可靠性上、线性聚能切割器设计上和闹市区大量裸露装药爆炸的安全防护措施上等关键技术环节均要有创新性的技术突破。本文从这三项关键技术的研究现状和急需解决的技术难题入手,首先针对特大型钢结构爆炸切割拆除前预处理工作的安全性从整体结构的稳定性的角度考虑,采用理论法和有限元法分别进行了论证研究,并得出了较为恰当的预处理方案,并采用相同的方法对钢结构物定向倾倒的可靠性进行了分析研究,从而得出确定合理炸高的计算方法;其次对适用于特大型钢结构爆炸切割拆除工程的线性聚能切割器的各个设计参数进行深入研究,最终确定切割器结构参数优化的模式和具体方法;再次,分析了大型爆炸切割工程中大量裸露装药的危害效应,针对危害效应创造性地提出了相应的防护措施,并通过理论、数值模拟和试验等手段对防护措施具体效果进行了深入研究;最后,结合沈阳绿岛室内体育馆目前这一世界上最大规模的爆炸切割拆除工程,将研究成果成功应用到这一工程实例中,使爆炸切割拆除技术水平上升到前所未有的高度。
王依姣[9](2013)在《基于虚拟现实技术的爆破工程学习系统研究》文中研究指明近年来,控制爆破拆除技术在我国城市高耸建筑物拆除工程中的应用越来越广泛。由于爆破拆除工程是一项高度危险性的工作,对于爆破工作人员来说在进行爆破参数选择和方案设计时不能容有任何差错,否则后果不堪设想;对爆破拆除方案的爆破拆除效果的模拟与评价以及对爆破技术工程人员爆破技术的训练就显得格外重要。由于爆破拆除的破坏性与危险性,难以为爆破工程的学习者提供有效的实地训练环境,本文研究了基于虚拟现实技术的爆破工程学习系统的构建方法与技术,实现对爆破拆除建筑物对象及其环境的快速构建、爆破拆除方案交互式设计和房屋倒塌过程的三维模拟,有效支持对建筑物的爆破拆除方案的设计与效果的模拟,同时,该系统可以作为学习者对爆破拆除工程技术学习的全新学习平台。为了快速、便捷的构建房屋建筑三维模型,本文基于构件化与参数化技术,利用OpenFlightAPI研究设计了构建房屋建筑的三维建模软件MultiGen Creator的构件插件,实现了构件的三维几何建模以及物理属性的设置,形成了基本的构件库供用户在进行房屋建筑三维建模时使用。经过分析比较,本文选用了得到广泛应用和易于计算的拆除爆破控制理论模型来建立爆破拆除动力学控制模型,为爆破方案的设计与爆破拆除效果模拟奠定理论模型基础。基于Vega研究了交互式与可视化设计爆破拆除方案的技术以及爆破拆除过程三维可视化的技术,利用Vega和VC++6.0设计出了相应的实验系统,实现了对交互式与可视化爆破设计方案设计的有效支持与爆破拆除效果的模拟。
何强[10](2013)在《高层钢筋混凝土结构折叠倒塌爆破拆除数值模拟研究》文中研究指明随着城市的扩建和改建,越来越多的高大建筑物需要拆除,给拆除爆破带来了新的机遇。同时,由于城市建筑物拆除的周边环境条件越来越复杂、倒塌空间越来越小,致使拆除爆破的难度越来越大,拆除爆破也面临着一定的挑战。拆除爆破不仅要满足建筑物倒塌、解体的要求,也要确保安全、环保。目前建筑物的爆破拆除大都是凭经验进行方案设计,按照经验公式进行计算,相对而言理论研究发展较为滞后,这制约了拆除爆破技术的发展,导致个别建筑物因设计不当出现爆而不倒或偏离预定的倒塌方向等。随着科学的进步和计算机的高速发展,数值模拟技术逐渐应用到拆除爆破的理论研究中。借助于数值模拟,可以在未实施爆破前预测爆破方案的安全、可行性,帮助设计者优化方案,也能通过计算机反复观察结构的倒塌过程、获取结构在不同倒塌状态下的应力情况、分析倒塌过程中的力学效应等,为爆破拆除理论研究提供依据。在拆除爆破的数值模拟中,钢筋混凝土一般采用整体式模型,这种模型在配筋较多的情况下,误差较大,且不能反映钢筋和混凝土材料在倒塌运动中不同的失效过程,本文将探讨使用共节点分离式模型来模拟高层钢筋混凝土结构爆破拆除倒塌过程,主要内容有:(1)国内外建筑物爆破拆除的研究现状的介绍。(2)总结建筑物拆除爆破的理论模型。根据建筑物爆破拆除倒塌过程,分别有结构失稳破坏模型、结构倒塌运动理论模型、结构前冲后坐理论模型和结构触地震动理论模型,并建立了一种考虑翻转的结构重心偏移失稳模型。(3)通过对钢筋混凝土共节点分离式模型在拆除爆破中的作用机理进行分析,表明使用共节点分离式模型能很好的表现钢筋混凝土结构在大偏心受压时,钢筋和混凝土材料不同的失效过程。(4)以昆明市政府原办公大楼和茅台酒厂朱旺沱宾馆爆破拆除工程为参考,利用ANSYS/LS-DYNA软件,建立了两者的共节点分离式模型,并通过设定约束、接触、加载重力模拟它们的爆破倒塌过程。(5)根据数值模拟结果,分析昆明市政府原办公大楼和茅台酒厂朱旺沱宾馆拆除爆破倒塌的运动过程,并与实际运动过程进行对比。(6)利用数值模拟结果,分析了昆明市政府原办公大楼的初始失稳过程和茅台酒厂朱旺沱宾馆后支撑立柱的破坏过程。(7)介绍细部定向爆破的施工措施,利用后坐理论模型分析细部定向爆破控制框架结构后坐的机理。通过分析和对比昆明市政府原办公大楼与茅台酒厂朱旺沱宾馆拆除爆破拆除倒塌过程中的后坐情况,验证了细部定向爆破能较好的控制框架结构的后坐。
二、框架结构建筑物拆除爆破模拟技术研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、框架结构建筑物拆除爆破模拟技术研究(论文提纲范文)
(1)超高钢混烟囱倒塌精度影响因素数值模拟研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内爆破拆除及数值模拟研究 |
1.2.2 国外爆破拆除及数值模拟研究 |
1.3 研究目的和内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
2 高耸构筑物关键参数计算及建模方法 |
2.1 高耸构筑物爆破切口大小的计算 |
2.1.1 通过破坏准则计算 |
2.1.2 通过弯矩破坏计算 |
2.2 高耸构筑物爆破切口高度的计算 |
2.2.1 通过结构物重心偏移条件计算 |
2.2.2 通过刚度条件计算 |
2.3 钢混烟囱拆除爆破在ANSYS/LS-DYNA中的实现 |
2.3.1 ANSYS/LS-DYNA模型建立以及求解步骤 |
2.3.2 钢混烟囱模型的选择 |
2.3.3 接触定义 |
2.3.4 模型材料的选择与定义 |
2.3.5 定义爆破切口 |
2.3.6 建模过程中的基本假定 |
2.4 本章小结 |
3 爆破切口角度对钢混烟囱倒塌精度影响数值模拟 |
3.1 工程实例概况 |
3.1.1 周边环境 |
3.1.2 烟囱的基本情况 |
3.1.3 工程的难点 |
3.1.4 爆破切口方案设计 |
3.1.5 烟囱爆破效果 |
3.2 不同爆破切口角度数值模拟 |
3.2.1 烟囱参数计算 |
3.2.2 模拟方案的设计 |
3.2.3 模型的建立 |
3.2.4 烟囱倒塌过程 |
3.2.5 模拟结果对比分析 |
3.3 本章小结 |
4 延期时间误差对倒塌精度影响 |
4.1 工程背景 |
4.2 模拟试验方案 |
4.3 模型的建立 |
4.4 烟囱模拟的缺口破坏过程 |
4.5 模拟结果分析 |
4.5.1 钢混烟囱预留支撑部分中性轴右侧单元应力分析 |
4.5.2 钢混烟囱顶部单元Z方向位移分析 |
4.6 本章小结 |
5 高耸钢混烟囱触地振动数值模拟 |
5.1 触地振动的研究现状 |
5.2 触地振动模拟方案设计 |
5.3 触地振动方案模型的建立 |
5.4 数值模拟结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 工程实例应用 |
6.1 工程概况 |
6.1.1 周围环境 |
6.1.2 建筑物结构 |
6.2 爆破方案 |
6.2.1 工程特点 |
6.2.2 爆破总体方案 |
6.3 爆破参数选择 |
6.3.1 爆破切口的选择 |
6.3.2 爆破参数 |
6.3.3 装药结构 |
6.3.4 起爆网络 |
6.4 爆破安全校核及防护措施 |
6.4.1 爆破振动验算 |
6.4.2 塌落振动校核及防护 |
6.4.3 爆破飞石校核及防护 |
6.4.4 爆破噪声和扬尘控制 |
6.5 烟囱爆破后效果 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(2)复杂环境下框架-剪力墙结构建筑拆除爆破数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 数值模拟方法的选择 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
2 不同环境下的建筑物拆除爆破方式 |
2.1 定向倾倒方式 |
2.2 折叠爆破拆除方式 |
2.3 横向逐段解体拆除方式 |
2.4 原地塌落拆除方式 |
2.5 本章小结 |
3 建筑物的平衡与失稳 |
3.1 建筑物的平衡与失稳概述 |
3.2 建筑物稳定平衡与拆除失稳分析 |
3.3 建筑物重心位置的确定 |
3.4 建筑物拆除爆破弱化处理 |
3.5 本章小结 |
4 有限元模型的建立 |
4.1 建模前的准备工作 |
4.2 建模过程方案规划 |
4.3 模型的前处理 |
4.4 加载与求解 |
4.5 结果后处理与分析 |
4.6 本章小结 |
5 建筑物拆除爆破数值模拟工程实例 |
5.1 工程实例概况 |
5.2 爆破设计方案 |
5.3 建筑物倒塌过程数值模拟 |
5.4 数值模拟结果与实际结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(3)拆除爆破技术的发展与展望(论文提纲范文)
1 拆除爆破基础理论的发展 |
1.1 钢筋混凝土爆破破坏分析理论 |
1.2 结构局部失稳分析 |
1.3 结构整体失稳分析 |
2 拆除爆破新技术的发展 |
2.1 拆除爆破数值模拟技术 |
2.2 建 (构) 筑物折叠爆破技术 |
2.3 高层楼房空中解体爆破技术 |
2.4 大型桥梁爆破技术 |
2.5 有害效应控制技术 |
3 拆除爆破技术的发展方向 |
3.1 科学的基础理论与数值仿真 |
3.2 新型的破坏方式与倒塌模式 |
3.3 安全的爆破器材 |
3.4 智能的施工装备 |
3.5 先进的管理体系 |
(4)基于爆炸载荷的框架结构建筑物拆除数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 建筑物爆破拆除理论研究现状 |
1.2.2 建筑物爆破拆除数值模拟研究现状 |
1.2.3 爆炸载荷下钢筋混凝土结构数值模拟研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 建筑物爆破拆除力学模型 |
2.1 结构失稳破坏理论模型 |
2.1.1 爆破切口高度理论模型 |
2.1.2 支撑立柱失稳理论模型 |
2.2 爆炸载荷作用模型 |
2.2.1 炮孔加载 |
2.2.2 等效加载 |
2.3 结构前冲、后坐理论模型 |
2.3.1 结构前冲理论模型 |
2.3.2 结构后坐理论模型 |
2.4 爆破地震模型 |
2.5 结构触地振动模型 |
2.6 本章小结 |
第3章 数值模拟中爆炸载荷加载的实现 |
3.1 显式动力有限元程序LS-DYNA |
3.2 建筑物爆破拆除有限元模型的建立 |
3.2.1 钢筋混凝土模型的选择 |
3.2.2 爆破拆除数值模拟几点假设 |
3.2.3 钢筋和混凝土材料本构模型 |
3.2.4 钢筋和混凝土单元类型选取 |
3.2.5 钢筋和混凝土失效准则 |
3.2.6 接触方式的选择 |
3.3 爆炸载荷加载在模拟中的实现 |
3.3.1 炸药模型加载 |
3.3.2 等效爆炸载荷加载 |
3.4 结构建模计算基本流程 |
3.5 本章小结 |
第4章 爆炸载荷作用下三层小框架结构倒塌过程研究 |
4.1 共节点分离式钢筋混凝土模型原理及建模方法 |
4.1.1 共节点分离式钢筋混凝土模型作用原理 |
4.1.2 共节点分离式钢筋混凝土模型建模方法 |
4.2 三层等比例小框架结构爆破拆除倒塌实验研究 |
4.2.1 实验设计 |
4.2.2 爆炸载荷加载的实现 |
4.2.3 实验测试设备 |
4.2.4 实验结果 |
4.3 爆炸载荷作用下框架模型爆破倒塌的数值模拟 |
4.3.1 计算模型 |
4.3.2 材料模型 |
4.3.3 失效控制 |
4.3.4 接触方式 |
4.3.5 约束条件 |
4.4 数值模拟结果与实验结果比较分析 |
4.4.1 结构倒塌过程比较分析 |
4.4.2 结构破坏状态比较分析 |
4.4.3 爆破振动和结构触地振动比较分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 爆炸载荷作用下大型框架厂房和框架-核心筒结构拆除数值模拟 |
5.1 爆炸载荷作用下大型框架厂房结构拆除数值模拟 |
5.1.1 工程概况 |
5.1.2 爆破拆除方案的确定 |
5.1.3 结构有限元模型的建立 |
5.1.4 数值模拟结果比较分析 |
5.2 爆炸载荷作用下十五层框架-核心筒结构拆除数值模拟 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 爆破拆除方案的确定 |
5.2.3 结构有限元模型的建立 |
5.2.4 数值模拟结果比较分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 爆炸载荷作用下屈曲约束支撑框架结构拆除数值模拟 |
6.1 屈曲约束支撑框架结构设计原理 |
6.2 屈曲约束支撑框架结构的爆破拆除数值模拟 |
6.2.1 结构有限元模型的建立 |
6.2.2 爆破延时时间 |
6.2.3 混凝土、钢筋和钢板材料模型 |
6.2.4 失效控制 |
6.2.5 接触方式 |
6.3 数值模拟结果比较分析 |
6.3.1 结构中有、无屈曲约束支撑对比分析 |
6.3.2 屈曲约束支撑预拆除方案对比分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
参考文献 |
致谢 |
(5)烟囱、冷却塔、框架结构楼房爆破拆除数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 国内外拆除爆破发展与现状 |
1.3 国内外数值模拟在拆除爆破中的应用 |
1.4 本论文研究的主要内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 拆除爆破力学模型 |
2.1 拆除爆破力学模型考虑因素 |
2.2 烟囱拆除力学模型研究 |
2.2.1 烟囱倾倒运动方程 |
2.2.2 烟囱倾倒受力分析 |
2.2.3 烟囱爆破切口应力条件 |
2.3 冷却塔拆除力学模型研究 |
2.3.1 冷却塔失稳倒塌力学原理 |
2.3.2 冷却塔切口圆心角力学计算 |
2.3.3 冷却塔切口高度力学计算 |
2.4 框架结构楼房力学模型研究 |
2.4.1 定向倒塌力学原理 |
2.4.2 定向倒塌力学分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 拆除爆破在 Ansys/Ls-dyna 软件中的实现 |
3.1 Ansys/Ls-dyna 数值模拟软件的应用 |
3.2 Ansys/Ls-dyna 数值模拟软件分析过程 |
3.2.1 单元类型及定义 |
3.2.2 材料模型的选择 |
3.2.3 模型的建立 |
3.2.4 网格划分 |
3.2.5 接触 |
3.2.6 约束、荷载和初始条件 |
3.2.7 设置时间步 |
3.2.8 修改 K 文件 |
3.3 本章小结 |
第四章 百米高烟囱拆除爆破数值模拟及工程对比 |
4.1 近年类似工程 |
4.2 工程概况 |
4.2.1 周围环境 |
4.2.2 烟囱结构 |
4.3 拆除爆破方案 |
4.4 爆破参数设计 |
4.4.1 爆破切口选择 |
4.4.2 爆破参数选择 |
4.5 数值模型建立 |
4.6 数值模拟结果分析 |
4.7 数值模拟与工程对比分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 冷却塔拆除爆破数值模拟及工程对比 |
5.1 冷却塔爆破拆除的难点和要求 |
5.2 工程概况 |
5.3 拆除爆破方案 |
5.4 爆破参数设计 |
5.5 数值模型建立 |
5.5.1 隐式—显式顺序求解 |
5.5.2 冷却塔模型建立 |
5.6 数值模拟结果分析 |
5.7 数值模拟与工程对比分析 |
5.8 本章小结 |
第六章 框架结构建筑拆除爆破数值模拟及对比分析 |
6.1 近年类似工程 |
6.2 工程概况 |
6.3 拆除爆破方案 |
6.4 爆破参数设计及施工注意事项 |
6.4.1 炮眼布置 |
6.4.2 爆破参数设计 |
6.4.3 爆破施工及注意事项 |
6.5 数值模型建立 |
6.5.1 共节点分离式模型 |
6.5.2 框架式楼房模型建立 |
6.6 数值模拟结果分析 |
6.6.1 同时起爆爆破法 |
6.6.2 逐排柱起爆爆破法 |
6.6.3 炸断后跨横梁爆破法 |
6.6.4 中柱只炸底层爆破法 |
6.6.5 模拟结果分析 |
6.7 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学研究成果 |
(6)拆除爆破数值模拟研究进展(论文提纲范文)
1 前言 |
2 有限元法 |
3 离散元法 (DEM) |
4 不连续变形分析法 (DDA) |
5 应用单元法 |
6 多刚体动力学与有限差分法 |
7 离散元框架内的网格实体模型 |
8 发展趋势 |
(7)框架结构建筑物爆破倒塌过程分析及实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 选题意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 框架结构建筑物拆除爆破研究现状 |
1.3.2 高速摄影研究现状 |
1.3.3 数值模拟技术在拆除爆破领域研究现状 |
1.4 框架结构建筑物拆除爆破存在的几个问题 |
1.5 论文研究工作的主要内容 |
第2章 框架结构建筑物倒塌力学机理及失稳条件判据 |
2.1 框架结构分类 |
2.2 框架结构计算简图 |
2.3 框架结构受力特点计算 |
2.3.1 竖向荷载作用下的内力计算 |
2.3.2 水平荷载作用下的内力近似计算 |
2.4 钢筋混凝土构件承载力计算 |
2.4.1 受压构件承载力计算 |
2.4.2 受拉构件的承载力计算 |
2.5 框架结构建筑物失稳条件判据 |
2.6 框架结构建筑物倒塌过程动力学分析 |
2.6.1 单跨框架梁倾倒 |
2.6.2 多跨梁逐跨断裂倾倒 |
2.6.3 框架底层柱倾倒 |
2.7 本章小结 |
第3章 框架结构建筑物爆破倒塌在有限元 ANSYS/LS-DYNA 中的实现 |
3.1 LS-DYNA 三维 SOLID 单元的算法基础 |
3.1.1 基本方程及控制条件 |
3.1.2 有限元空间运动微分方程的离散 |
3.2 ANSYS/LS-DYNA 分析过程 |
3.2.1 前处理 |
3.2.2 加载、求解 |
3.2.3 修改 K 文件 |
3.3 材料失效方式的控制 |
3.4 工程实例应用与分析 |
3.4.1 工程概况 |
3.4.2 有限元建模 |
3.4.3 数值模拟结果与分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 框架结构倒塌运动过程高速摄影测量分析 |
4.1 高速摄影测试系统 |
4.1.1 摄影测量基本原理 |
4.1.2 高速摄影机分类 |
4.1.3 数字式高速摄影结构组成及基本性能参数 |
4.3 框架结构倒塌运动高速摄影测试方法 |
4.3.1 测量仪器 |
4.3.2 图像处理方法 |
4.3.3 仪器位置布置 |
4.4 工程实例应用与分析 |
4.4.1 结构倒塌运动过程 |
4.4.2 结构质点运动分析 |
4.4.3 结构转动分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(8)特大型钢结构建筑物爆炸切割拆除机理及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1. 绪论 |
1.1. 研究的目的和意义 |
1.2. 国内外研究现状及进展 |
1.2.1. 钢结构建筑物稳定性和倾倒失稳研究的现状及进展 |
1.2.2. 线性聚能切割理论研究的现状及进展 |
1.2.3. 裸露装药爆炸冲击波削波技术研究的现状及进展 |
1.3. 本文的主要研究内容和研究方法 |
1.3.1. 研究内容 |
1.3.2. 研究方法 |
2. 特大型钢结构建筑物稳定性及倾倒失稳分析 |
2.1. 钢结构稳定性分析方法 |
2.2. 结构稳定性分析的有限元法基本原理 |
2.2.1. 结构有限元分析的步骤 |
2.2.2. 结构弹性屈曲有限元分析 |
2.2.3. 荷载增量法 |
2.3. 钢结构整体稳定性分析 |
2.3.1. 基于钢结构整体稳定性的爆前预处理原则 |
2.3.2. 钢结构物爆前预处理方式 |
2.3.3. 钢结构物爆前预处理对结构稳定性影响分析 |
2.4. 钢结构可靠倾倒失稳分析 |
2.5. 小结 |
3. 线性聚能切割器切割机理与结构参数优化研究 |
3.1. 线性聚能装药射流形成和侵彻机理 |
3.1.1. 概述 |
3.1.2. 线性聚能装药金属射流形成机制 |
3.1.3. 线性聚能装药金属射流侵彻理论 |
3.2. 影响线性聚能聚能装药侵彻能力因素分析 |
3.2.1. 炸药性能 |
3.2.2. 装药形状 |
3.2.3. 药型罩 |
3.2.4. 炸高 |
3.2.5. 壳体 |
3.2.6. 起爆方式 |
3.3. 线性聚能切割器的优化设计 |
3.3.1. 线性聚能切割器的初步设计 |
3.3.2. 线性聚能切割器结构参数的优化设计 |
3.3.3. 结构优化后的切割器射流形成过程数值模拟 |
3.4. 小结 |
4. 钢结构爆炸切割拆除危害效应及防护措施研究 |
4.1. 爆炸冲击波及噪音产生机理、危害效应和防护措施 |
4.1.1. 爆炸冲击波及噪音危害效应 |
4.1.2. 裸露装药爆炸空气冲击波传播特性 |
4.1.3. 冲击波削减技术 |
4.1.4. 爆炸冲击波削减技术试验研究 |
4.2. 爆破震动机理、危害效应及防护措施 |
4.2.1. 爆破震动 |
4.2.2. 塌落触地震动 |
4.2.3. 减震技术研究 |
4.3. 其他危害效应及防护措施 |
4.4. 小结 |
5. 特大型钢结构物爆炸切割拆除工程实例 |
5.1. 工程概况 |
5.1.1. 全钢结构体育馆的结构概况 |
5.1.2. 全钢结构体育馆的周围环境 |
5.1.3. 爆破施工要求及难点 |
5.2. 聚能切割器试验分析及设计定型 |
5.2.1. 切割器靶场切割试验 |
5.2.2. 切割器定型设计 |
5.2.3. 切割器炸断试验和现场验证试验 |
5.3. 预处理方案 |
5.3.1. 立柱结构力学模型的建立 |
5.3.2. 未处理立柱的极限承载力 |
5.3.3. 结构荷载分析与构件允许的弱化度 |
5.3.4. 预处理后立柱极限承载力与屈曲模态 |
5.3.5. 预处理参数校核—结构内力分析 |
5.3.6. 预处理方案拟定 |
5.4. 倾倒失稳分析与倾倒方案设计 |
5.4.1. 采用解析法分析 |
5.4.2. 采用有限元法分析 |
5.4.3. 爆破分区与倒塌方向 |
5.5. 爆破网路设计 |
5.5.1. 国内外大规模起爆网路发展现状及其发展趋势 |
5.5.2. 数码电子雷管及其起爆网路 |
5.5.3. 钢结构爆炸切割拆除爆破网路设计原则 |
5.5.4. 本工程爆破网路设计 |
5.6. 爆破安全校核及防护措施 |
5.6.1. 爆破安全校核 |
5.6.2. 安全防护措施 |
5.7. 爆破效果及其分析 |
5.7.1. 整体爆破效果 |
5.7.2. 爆破振动监测结果分析 |
5.7.3. 爆破空气冲击波监测结果分析 |
5.7.4. 视频监控录像分析 |
5.8. 小结 |
6. 结论与展望 |
6.1. 结论 |
6.2. 进一步工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间主要的研究成果 |
一、发表的论文 |
二、承担的科研工作 |
三、攻读博士学位期间所获奖励 |
四、授权发明专利 |
致谢 |
(9)基于虚拟现实技术的爆破工程学习系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 爆破工程技术教育与实训 |
1.2.1 虚拟现实概述 |
1.2.2 控制爆破拆除技术概述 |
1.2.3 基于虚拟现实技术的爆破工程学习系统教育理论基础 |
1.3 国内外爆破工程模拟与学习系统研究现状 |
1.3.1 国内研究现状 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.4 研究内容与论文结构 |
1.5 本章小结 |
第2章 爆破工程学习系统概述 |
2.1 方形框架结构建筑物三维模型的构建 |
2.2 爆破拆除动力学模型计算 |
2.3 交互式与可视化爆破方案设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于构件的方形框架结构建筑物三维模型的构建 |
3.1 房屋建筑的构件化与参数化技术 |
3.1.1 Multigen Creator 与 OpenFlight API 简介 |
3.1.2 房屋建筑的构件化与参数化方法 |
3.2 插件的设计与开发流程 |
3.3 方形框架结构建筑物的构件设计 |
3.3.1 墙体构件的设计 |
3.3.2 柱子构件的设计 |
3.3.3 房梁构件的设计 |
3.3.4 楼梯构件的设计 |
3.3.5 屋顶构件的设计 |
3.3.6 楼面构件的设计 |
3.4 方形框架结构建筑物三维图形模型的快速构建使用与测试 |
3.4.1 方形框架结构建筑物平面设计图 |
3.4.2 搭建效果图 |
3.5 本章小结 |
第4章 爆破动力学控制模型 |
4.1 框架结构楼房拆除爆破设计原理 |
4.2 控制爆破拆除方案 |
4.3 爆破技术参数设计 |
4.3.1 爆破切口的形式 |
4.3.2 爆破切口的高度 h |
4.3.3 爆破药孔参数 |
4.3.4 单孔装药量 G |
4.3.5 爆破安全 |
4.3.6 爆破安全防护 |
4.4 楼房定向倒塌动力学模型 |
4.5 本章小结 |
第5章 三维虚拟环境下交互式爆破方案的操作与实施 |
5.1 Vega 简介 |
5.2 爆破参数可视化 |
5.2.1 爆破炮孔钻眼三维可视化方法研究 |
5.2.2 爆破炮孔间距、排距和排列方式 |
5.3 爆破过程可视化 |
5.3.1 爆破倒塌动力学模型求解 |
5.3.2 楼房坍塌三维模拟 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
致谢 |
(10)高层钢筋混凝土结构折叠倒塌爆破拆除数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 拆除爆破工程的发展 |
1.2.2 爆破拆除理论研究现状 |
1.2.2.1 国外研究现状 |
1.2.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 爆破拆除数值模拟现状 |
1.2.3.1 爆破拆除数值模拟方法 |
1.2.3.2 爆破拆除数值模拟应用 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
第二章 建筑物爆破拆除原理及力学模型 |
2.1 钢筋混凝土结构爆破拆除技术原理 |
2.1.1 爆破破碎 |
2.1.2 结构失稳 |
2.1.3 剪切破坏 |
2.1.4 挤压冲击 |
2.2 建筑物爆破拆除倒塌方式 |
2.3 建筑物爆破拆除力学模型 |
2.3.1 结构失稳破坏理论模型 |
2.3.1.1 爆破切口高度理论模型 |
2.3.2.2 支撑立柱失稳理论模型 |
2.3.2 结构倾倒运动的数学模型 |
2.3.2.1 基于多体系统动力学方程的数学模型 |
2.3.2.2 基于铰接双连杆双向折叠倒塌运动的数学模型 |
2.3.3 结构前冲、后坐理论模型 |
2.3.3.1 结构前冲理论模型 |
2.3.3.2 结构后坐理论模型 |
2.3.4 结构触地震动模型 |
2.3.4.1 触地震动速度 |
2.3.4.2 塌落震动数学模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 建筑结构拆除爆破有限元模型的建立方案 |
3.1 ANSYS/LS-DYNA简介 |
3.1.1 ANSYS/LS-DYNA功能特点 |
3.1.2 计算方法 |
3.2 分析流程 |
3.3 基本假设 |
3.4 钢筋混凝土计算模型 |
3.4.1 钢筋混凝土计算模型种类 |
3.4.2 共节点分离式模型作用机理 |
3.5 单元选用 |
3.6 钢筋和混凝土本构模型 |
3.7 爆破切口形成 |
3.8 接触、约束、载荷设置 |
3.9 本章小结 |
第四章 高层建筑结构爆破拆除的数值模拟实例 |
4.1 工程实例1 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 爆破方案 |
4.1.3 数值模拟 |
4.1.3.1 有限元模型 |
4.1.3.2 数值模拟与实际结果对比 |
4.1.3.3 数值模拟结果分析 |
4.2 工程实例2 |
4.2.1 工程概况 |
4.2.2 爆破方案 |
4.2.3 数值模拟 |
4.2.3.1 有限元模型 |
4.2.3.2 数值模拟与实际结果对比 |
4.2.3.3 数值模拟结果分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 框架结构细部定向爆破控制后坐的分析 |
5.1 结构后坐的距离 |
5.2 细部定向爆破施工措施 |
5.3 细部定向爆破控制后坐的分析 |
5.4 两实例爆破拆除后坐数值模拟分析 |
5.4.1 昆明市政府原办公大楼爆破后坐分析 |
5.4.2 朱旺沱宾馆爆破后坐分析 |
5.4.3 两实例比较分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、框架结构建筑物拆除爆破模拟技术研究(论文参考文献)
- [1]超高钢混烟囱倒塌精度影响因素数值模拟研究及应用[D]. 叶家明. 安徽理工大学, 2021(02)
- [2]复杂环境下框架-剪力墙结构建筑拆除爆破数值模拟研究[D]. 任思建. 山东科技大学, 2020(06)
- [3]拆除爆破技术的发展与展望[J]. 谢先启. 爆破, 2019(02)
- [4]基于爆炸载荷的框架结构建筑物拆除数值模拟研究[D]. 谢春明. 北京理工大学, 2016(06)
- [5]烟囱、冷却塔、框架结构楼房爆破拆除数值模拟研究[D]. 卢子冬. 太原理工大学, 2015(09)
- [6]拆除爆破数值模拟研究进展[J]. 谢先启,刘军,贾永胜,孙金山. 中国工程科学, 2014(11)
- [7]框架结构建筑物爆破倒塌过程分析及实验研究[D]. 朱宽. 武汉科技大学, 2014(03)
- [8]特大型钢结构建筑物爆炸切割拆除机理及应用研究[D]. 马海鹏. 中南大学, 2013(12)
- [9]基于虚拟现实技术的爆破工程学习系统研究[D]. 王依姣. 云南师范大学, 2013(04)
- [10]高层钢筋混凝土结构折叠倒塌爆破拆除数值模拟研究[D]. 何强. 昆明理工大学, 2013(02)