- 拆除爆破數值模擬與應用
- 謝先啟
- 619字
- 2019-11-27 11:52:56
5.1 倒塌模式
建(構)筑物爆破拆除的倒塌經歷了由連續變形到不連續變形的過程,比較公認的觀點是將其分為四個階段:下坐、傾斜、解體、觸地,但實際上這幾個階段并沒有明顯的界線,而且一般有很大程度的重疊,因而很難把它們區分開來。工程實際中進行爆破拆除的建(構)筑物一般多層、多跨結構,因而可以選擇的倒塌模式是多樣的。常用的倒塌模式有:原地坍塌、定向倒塌(單向倒塌和雙向倒塌)、折疊倒塌。圖5.1~圖5.9以框架結構為例,示意了幾種抽象化的爆破拆除倒塌模式。圖中假設框架結構均為規則的矩形,框架的組成桿簡化為線單元,不考慮其截面尺寸的影響,框架結構的破壞簡化為桿的破壞和機械鉸的形成。圖中h為爆破切口高度,G為自重,圖中虛線為切口邊界線。

圖5.1 單層框架結構的側向倒塌

圖5.2 單層框架的原地坍塌

圖5.3 單層框架的內向坍塌

圖5.4 兩層框架結構的雙向折疊倒塌

圖5.5 兩層框架結構的單向折疊倒塌

圖5.6 兩層框架結構定向倒塌的后坐

圖5.7 兩層框架結構的內向坍塌

圖5.8 多層雙跨框架結構的定向倒塌

圖5.9 多層雙跨框架結構的雙向折疊倒塌
圖5.1至5.9中所示的倒塌模式均為理想條件下的情況,但是在實際的爆破拆除工程中,由單純一種倒塌模擬控制的倒塌過程幾乎是不存在的,一個建(構)筑物的倒塌過程中通常包含了多種倒塌機制。
圖5.2和圖5.8顯示了兩種最簡單的倒塌模式,理想狀態下的原地坍塌和整體單向倒塌,實際工程中與圖5.8所示較為相近的工程實例是全剪力墻結構樓房的倒塌。現階段我們主要研究和模擬樓房的原地坍塌和整體側向倒塌的過程。