復(fù)雜環(huán)境下高聳建筑物倒塌過程的數(shù)值模擬.pdf

1、在對建筑物的拆除爆破過程中，科學(xué)合理的爆破設(shè)計(jì)方案才能保證建筑物在復(fù)雜環(huán)境下按指定方向倒塌及周圍建筑物的安全。所以有必要借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)及優(yōu)良的可視化模擬系統(tǒng)，在實(shí)際爆破前對爆破設(shè)計(jì)方案的各種效果進(jìn)行全面模擬，以達(dá)到在實(shí)際拆除爆破中對即將發(fā)生的過程進(jìn)行全面預(yù)演，完成從拆除爆破的設(shè)計(jì)、建筑物構(gòu)件解體運(yùn)動過程的模擬到各種爆破效應(yīng)的預(yù)測，從而改進(jìn)爆破設(shè)計(jì)。
　　本文對控制爆破理論分析及其數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了回顧和總

2、結(jié)，介紹了高聳建筑物的拆除爆破設(shè)計(jì)，并利用ANSYS/LS-DYNA軟件結(jié)合工程實(shí)例對高聳建筑物中的水塔、煙囪的倒塌過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。數(shù)值模擬過程中選取符合建筑物自身特點(diǎn)的實(shí)體（SOLID164）單元建立有限元模型，煙囪采用*MAT_PLASTIC_KINEMATIC材料、水塔采用*MAT_BRITTLE_DAMAGE材料；用*MAT_ADD_EROSIO關(guān)鍵字控制爆破缺口形成和材料的失效，由“時間”開關(guān)控制爆破缺口形成過程，采用拉應(yīng)

3、力（第一主應(yīng)變）破壞準(zhǔn)則控制材料失效。倒塌時間、倒塌方向、倒塌長度、倒塌寬度及對周圍建筑物的影響的模擬結(jié)果等與實(shí)際情況進(jìn)行比對，其誤差不到5％，表明了本文采用的方法是合理的。并以方形煙囪的控制爆破拆除為例，分析了高聳建筑物倒塌過程中的觸地振動效應(yīng)，研究了高聳建筑物倒塌落地所產(chǎn)生的沖擊振動規(guī)律。采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄈ绶稚⒀b藥及延時起爆技術(shù)等基本可以很好的控制爆破振動效應(yīng)。
　　通過模擬結(jié)果可以看出，采用有限元方法結(jié)合ANSYS/LS-DY