建筑爆破拆除动力方程近似解研究(1)
基于爆炸载荷的框架结构建筑物拆除数值模拟研究
基于爆炸载荷的框架结构建筑物拆除数值模拟研究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。
建筑结构控制爆破拆除的力学分析与应用
建 筑结 构 控制 爆 破拆 除 的力 学分 析 与应 用
施 富强 ， 周 斌
（ 南交通 大学科 技产业 集 团，成都 ６ ０ ３ ） 西 １ ０ １
摘 要 ： 应用运动学 、 动力学理 论建立建（ 筑物控爆坍 落过程的力学模 型 ， 构） 进而研究在非定 常约束
条件 下 坍 落 结 构 的力 学 特 征 。 首 次 提 出 了采 用 延 时 起爆 技 术 时 ， 自 由质 点 系 及 其广 义 坐 标 应 是 建 立 非
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建筑爆破拆除动力方程近似解研究(2)
建筑爆破拆除动力方程近似解研究(2)
魏晓林;傅建秋;汪旭光;崔晓荣
【期刊名称】《爆破》
【年(卷),期】2007(024)004
【摘要】研究了框架以及其上的罐体和排架,当单切口前、中排支柱爆破拆除后所形成的双体运动.可以将后排柱简化为一个自由度体,而切口以上的结构可视为另一自由度上体.建筑物倒塌的现场观测发现,上体质心总是企图接近其重力线下落,由此将动力学方程组的数值解归纳为近似解组,两者间的误差在10%之内,为工程应用所容许.由此可较为直观、方便地用近似解组计算现浇钢筋混凝土框架、装配式钢筋混凝土框架以及排架结构在单切口爆破拆除时的倒塌姿态.
【总页数】7页(P1-6,16)
【作者】魏晓林;傅建秋;汪旭光;崔晓荣
【作者单位】北京科技大学,北京,100083;广东宏大爆破工程有限公司,广东,广州,510055;北京科技大学,北京,100083;广东宏大爆破工程有限公司,广东,广
州,510055;北京科技大学,北京,100083;广东宏大爆破工程有限公司,广东,广
州,510055
【正文语种】中文
【中图分类】TU311
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1.爆破拆除高耸建筑下坐动力方程 [J], 魏晓林;魏挺峰
2.爆破拆除高耸建筑定轴倾倒动力方程解析解 [J], 魏晓林;郑炳旭;傅建秋
3.建筑爆破拆除动力方程近似解研究(1) [J], 傅建秋;魏晓林;汪旭光
4.爆破安全防护措施在水工建筑物拆除爆破中的应用——抚顺市大伙房水库取水口岩坎爆破工程 [J], 教海章;李辉;杨新库
5.关于钢结构建筑物的爆破拆除研究：（第2报：高炉塔架爆破拆？… [J], 星野雅一;曹兴顺
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建筑物推倒拆除过程的动力学模拟研究
建筑物推倒拆除过程的动力学模拟研究建筑物推倒拆除是现代城市更新和重建的常见环节之一。
在拆除建筑时，为了确保安全、高效和可持续性，必须使用专业的机械设备，如推土机、挖掘机、破碎锤等，但是这种拆除过程往往会对周围的环境和结构造成一定的影响，因此需要对拆除过程进行动力学模拟研究，以确定最佳的拆除方案。
动力学模拟是利用计算机技术来模拟物体的运动和交互过程。
在建筑物拆除中，动力学模拟可以帮助工程师和技术人员预测建筑物在拆除过程中的受力和变形情况，以及评估使用不同机械设备和拆除方法的效果。
因此，动力学模拟技术在建筑物拆除中扮演着重要角色。
建筑物拆除的动力学模拟主要分为两类，一类是针对整栋建筑物的模拟，另一类是针对局部结构的模拟。
对于整栋建筑物的模拟，需要考虑其结构的复杂性和潜在的不确定性，因此常常使用有限元分析（FEA）或其他计算力学方法进行模拟。
在FEA中，建筑物的结构被分解成许多单元，每个单元具有特定的材料和物理性质，然后使用先进的数值算法来模拟单元之间的相互作用。
使用FEA可以帮助工程师预测建筑物在拆除过程中的应力、变形和破裂等情况，以确定最佳的拆除方案。
对于局部结构的模拟，常采用离散元分析（DEA）或者其他颗粒材料模型进行模拟。
在DEA中，建筑物的结构被分解成许多离散的颗粒，每个颗粒具有一定的形状、大小和物理性质，然后使用物理定律和数值算法来模拟颗粒之间的相互作用。
使用DEA可以帮助工程师预测局部结构在拆除过程中的应力、位移和裂纹等情况，以确定最佳的拆除方法和机械设备。
除了动力学模拟之外，建筑物拆除还需要考虑许多其他因素，如环境保护、物资回收和施工安全等。
因此，在动力学模拟的基础上，需要综合考虑各种因素，制定全面的拆除方案，并实施安全和有序的拆除过程。
总的来说，建筑物拆除过程的动力学模拟是一个十分复杂和细致的工作，需要进行周密而详细的计划和分析，以避免安全事故和环境污染的产生。
在未来，随着科技的不断发展和创新，建筑物拆除的动力学模拟技术也将得到不断改进和完善，为城市更新和重建提供更好的支持和服务。
建筑物爆破拆除塌落振动速度计算公式的讨论和应用
1.3相关法规：《建设工程安全生产管理条例》(国 务院第393号令)、《北京市建设工程施工现场管 理办法》(政府令第247号)、《危险性较大的分部 分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）、 《北京市实施<危险性较大的分部分项工程安全管 理办法>规定》（京建施[2009]841号）等。
第二部分 实质性论证
8文明施工及环保、消防措施 根据工程实际制定有针对性的文明施工、环境保
护及消防施工措施及注意事项，应包括防噪音、 粉尘及防火灾的具体办法。
9拆除施工应急预案 应急预案主要内容：根据建（构）筑物周边环境、
结构特点，对施工中可能发生的情况逐一加以分 析说明，制定具体可行的应急预案；应包括组织 机构，工作布置，救援预案等内容，并应达到响 应级。
拆除工程方案评审细则
李建设
第一部分 符合性论证
1.专项方案装订成册，封面签章齐全（包括编 制人、审核人、审批人签字和编制单位盖 章）。
2. 专项方案的主要内容基本完整。主要内容：编制 说明及编制依据；工程概况；施工方案选择；施工 组织及资源配置；施工计划；施工安全保证措施； 拆除施工技术保证措施、文明施工及环保、消防措 施；季节性施工措施；拆除施工应急预案。
第七部分 北京市拆除工程主要拆除方法
4.对于水塔、烟囱类等高耸构筑物，如有定向倾 倒场地，在采取减振及防止飞石的安全措施后可 采用大型液压破碎机械破碎缺口定向倾倒进行拆 除。
5.对于水塔、烟囱类等高耸构筑物，如无定向倾 倒场地，可采取搭设脚手架或设置上部作业平台 的办法，采用液压或风动破碎机械自上而下破碎 或解体成块拆除。
桥梁结构爆破拆除数值模拟的研究
桥梁结构爆破拆除数值模拟的研究随着我国城市化建设和改造的快速发展,早期修建的桥梁无论在交通功能、荷载等级以及安全运营等方面,都已无法满足当前交通的飞速发展。
拆除技术已成为城市重新规划建设的重要手段。
此时爆破拆除因其自身的优越性得到了普遍的使用。
然而我国爆破拆除的理论研究相对落后,爆破拆除造成的安全事故时有发生。
因此采用数值模拟的技术提前预测爆破拆除倒塌的姿态,确保人身经济财产安全尤为重要。
本文主要的工作如下:首先概述了城市高架桥爆破拆除的应用现状,列举了一些国内桥梁爆破拆除的实例,并对国内外拆除爆破的发展情况进行简单概述,接着介绍了本文的研究内容与方法。
然后对钢筋混凝土结构倒塌的理论进行了研究;简单介绍了拆除的失稳模式以及力学模型;其次针对城市高架桥爆破拆除的有限元模型进行了介绍;最后通过螺旋布孔的方式对钢筋混凝土桥墩的爆破拆除设计两种不同的爆破方案即采用微差爆破和同时起爆两种爆破方式,利用有限元软件ANSYS/LS—DYNA建立桥墩的分离式共节点模型,再现了桥墩从受力到失稳倒塌再到触地形成爆堆的全过程。
对两种爆破方案下桥墩钢筋与混凝土单元的应力曲线、位移曲线、速度曲线进行对比分析,对比发现在相同条件下微差爆破拆除桥墩单元受力要小于同时起爆,同时两种方案下运动的轨迹不相同,微差爆破爆堆范围较小,说明在满足桥墩失稳的前提下,采用微差爆破更具有优势;最后建立了连续梁桥的有限元模型,分析了连续梁桥倒塌的过程以及对连续梁桥倒塌触地时地面各测点的速度曲线进行分析,通过竖向速度曲线与经验公式进行对比,得出触地振动在横桥向速度大于经验公式允许速度值,倒塌触地可能会对周围结构造成的危害,并给出了必要的防护措施。
通过以上研究可知,采用数值模拟技术可以有效地指导桥梁的爆破拆除,从而使得爆破拆除技术更加科学、更加安全。
对工程实际具有指导意义。
爆破振动荷载作用下建(构)筑物的动力响应规律研究
爆破振动荷载作用下建（构）筑物的动力响应规律研究
爆破技术以其高效、经济的优点被普遍地用于各个领域,但所带来的负面效应也多,其中最为严重的是振动效应。
爆破振动波传播到附近建(构)筑物后,会起建(构)筑物的位移、速度及应力等发生变化,带来一定的安全隐患。
因此有必要对爆破振动荷载作用下建(构)筑物的位移、速度响应规律进行深入的研究。
本文先对爆破振动波的形成、参数以及影响因素等方面进行全面的分析。
然后再从建(构)筑物的结构特性入手,对爆破振动荷载作用下建(构)筑物发生共振的现象进行了理论分析,推导了单、多自由度体系建(构)筑物在爆破振动荷载作用下的振动方程,通过简化爆破振动荷载,获得了建(构)筑物的位移、速度曲线。
以广东陆丰核电站的爆破开挖为工程背景,利用大型有限元软件
ANSYS/LS-DYNA建立灯塔模型,分析灯塔在爆破振动荷载作用下的位移、速度响应规律。
数值分析表明,在单次爆破振动荷载作用下,灯塔在垂直向的位移、速度响应均大于水平向;多次循环爆破下,当爆破振动荷载较小时,灯塔不会遭到破坏,而爆破振动荷载达到一定值后,灯塔会遭到破坏。
结合数值计算和爆破安全规程中的标准,提出在灯塔附近爆破时,灯塔的最大振动速度不超过V=4cm/s。
现场监测数据表明,灯塔垂直向振动速度大于水平径向和切向,随灯塔测点的增高,振动速度增大,而振动频率有减小趋势。
通过对现场监测数据分析,获得了爆破振动波的衰减公式和主频分布,提出了一些降振措施并用于现场实践,取得了良好的降振效果。
同时,监测数据表明,爆破引起的灯塔最大振动速度未超过V(28)0.4 cm/s的安全值,灯塔未发生破坏。
研究土木工程中的爆破拆除技术
研究土木工程中的爆破拆除技术在土木工程领域中，爆破拆除技术被广泛应用于拆除建筑物和地下设施。
爆破拆除技术通过控制爆炸能量和方向，以高效且安全的方式解决了拆除工程中的难题。
在这篇文章中，我们将深入探讨土木工程中的爆破拆除技术，了解它的原理和应用。
一、爆破拆除技术的原理爆破拆除技术是一种基于爆炸原理的控制爆破方法。
通过在待拆除的建筑物或地下设施中布置炸药，并在合适的时间触发引爆装置，使炸药爆炸释放巨大能量，完成对目标物的精确拆除。
在进行爆破拆除时，工程师需要考虑多个因素。
首先是振动和冲击波对周围环境的影响，尤其是附近的建筑物。
合理的炸药布置和控制引爆时间，可以减小振动和冲击波对周围环境的影响，保证拆除工程的安全进行。
其次是破碎物料的控制。
爆破拆除后，拆除物可能会产生大量碎片和粉尘，这对周围环境和施工人员的安全会造成潜在威胁。
因此，工程师需要根据拆除物的性质和周围环境的要求，合理控制爆炸能量和破碎物料的扩散范围。
最后是安全措施的执行。
在进行爆破拆除时，工程师必须严格按照相关规定和操作流程进行，以确保施工人员的安全。
这包括正确操作炸药和引爆装置，以及在爆破前进行充分的安全检查和提前警示周围人员。
二、爆破拆除技术的应用爆破拆除技术在土木工程领域中有着广泛的应用。
它可以高效地拆除建筑物、桥梁、隧道等混凝土结构，也可以用于地下设施的清理和修复工作。
拆除建筑物时，爆破技术可以减少人力和时间成本，并且可以更好地控制拆除物的粉碎程度。
在选用爆破拆除技术之前，工程师会对目标物进行详细的结构分析，以确定最合适的拆除方法和爆破参数。
通过精确的爆破设计，可以避免过度破坏，降低拆除后修复的难度和成本。
地下设施的拆除工程同样可以受益于爆破技术的应用。
例如，在城市地铁扩建工程中，大量的地下结构需要被拆除和重新布置。
传统的拆除方法通常效率低下且易造成施工困难，而爆破技术可以高效地解决这个问题。
通过合理的爆破设计，工程师可以将地下结构精确地拆除，并减少对周围环境和已有设施的干扰。
建筑物爆破拆除塌落振动速度计算公式的讨论和应用
建筑物爆破拆除塌落振动速度计算公式的讨论和应用引言：建筑物爆破拆除塌落是拆除废弃建筑物的一种常见方法。
然而，在拆除过程中，建筑物的塌落会产生振动，可能对周围的环境和结构物造成损害。
因此，准确计算建筑物塌落振动速度至关重要。
本文将讨论建筑物爆破拆除塌落振动速度的计算公式，并探讨其应用。
一、建筑物爆破拆除塌落振动速度计算公式的推导根据牛顿第二定律，可以得到建筑物重力和阻力的平衡方程：mg - Fd = 0其中，m是建筑物的质量，g是重力加速度，F是阻力，d是拆除点到地面的高度差。
根据牛顿第二定律和牛顿重力定律，进一步可得振动速度的计算公式：v = √(2gd)其中，v是振动速度，g是重力加速度，d是拆除点到地面的高度差。
二、建筑物爆破拆除塌落振动速度计算公式的应用1.结构物安全评估：通过计算建筑物塌落振动速度，可以评估周围结构物的安全性。
如果振动速度超过了结构物的承受能力，可能会引发结构倒塌、裂缝等严重后果。
因此，可以利用这个计算公式对周围结构物进行安全评估，为拆除工作提供依据。
2.环境保护措施：建筑物爆破拆除塌落振动会对周围环境，特别是土壤和地下水等产生影响。
振动速度越大，可能对土壤的稳定性和地下水的质量产生更严重的影响。
因此，在进行建筑物拆除前，可以预先计算振动速度，为采取相应的环境保护措施提供依据。
3.工程施工安排：建筑物爆破拆除塌落振动速度的计算可以指导工程施工的安排。
通过计算振动速度，可以确定拆除工作对周围环境和结构物的影响范围和程度，从而合理安排施工时间和区域，减少振动对周围环境的影响。
4.监管和管理：建筑物拆除是一项需要许可和监管的活动。
振动速度的计算可以用作监管和管理的依据，以确保拆除工作符合规定和标准，保护周围环境和结构物的安全。
结论：建筑物爆破拆除塌落振动速度的计算公式通过基于牛顿运动定律，可以得到振动速度与重力加速度和建筑物高度的关系。
这个公式具有重要的理论和实际应用意义，可以用于评估结构物的安全性、制定环境保护措施、安排工程施工和进行监管和管理。
爆破地震作用下地基的动力响应分析
作 的 开 展 有 着 重要 意 义 。
关键词 ： 爆破振动 ； 地基位移 ； 强迫振动 ； 量纲分析 ； 放大效应 中 图分 类 号 ： ３ ３ ． ０８＋２ 文献 标 识 码 ：Ａ
（ ）一 。 可 以求 得 ： ０ ，
速 ｃ 阻尼 比 、 基 自振频 率 ｃ 、 地 Ｕ 以及 外 加荷 载 振
动 主频 叫等 因索 的影 响 ， 个 分 析 较 为 复 杂 。为 了 逐 简化 分析 ， 我们 从 Ａ Ｂ ｃ 、 、 和 Ｄ 中能 够分 别 提 出公 因 子 幻 ／ ， 设 一 ｌ ／ ， 令 地基 位 ｃ 并 ｖ Ｃ 且
ｓｍ ｐｌ ｙ ｎｇ ｂ ａ ｔｎｇ ｌ ｄ．Ｂａ ｅ ｏ ｈｉ ，ｆ ｃ ｏ ｓａ ｆ ｃ ｉ ｇ ｔ ｏ ｄａ ｉ ｎ ｄｉｐ ａ ｅ ｅ ｄｅ ｌ ｓ ｉ ｃ ｉ ｉ ｉ ｉ ｌ ｓ ｉ ｏａ ｆ ｓ ｎ ｔ ｓ ａ ｔ ｒ ｆｅ ｔｎ ｈｅｆ ｕｎ ｔｏ ｓ ｌ ｃ ｍ ｎｔｕｎ ｒ ｂ ａ ｔｎｇ ａ ｔｏｎ ｗｅ ｅ ｐｏ ｎｔ ｄ ｏ ｎ ｈｅ ｖ ｒａ ｉｎ ａ ｏ ｈｅ ｆ ｕ ｒ ｉ ｅ ｕｔａ ｄ ｔ ａ ｉ ｔｏ ｌｗ ｆｔ ｏ ｎｄａ ｉ ｎ ｄ ｓ ａ ｅ ｎ ｍ ｐ ｉｕｄ ｎｄｅ ｌ ｓ ｉ ｃ ｉ ｎ ｗａ ｔｏ ｉｐｌ ｃ ｍｅ ｔ ａ ｌｔ ｅ ｕ ｒ ｂ ａ ｔｎｇ ａ ｔｏ ｓ
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建筑爆破拆除动力方程近似解研究(2)
基于结构动力学的隔震减震与爆破拆除研究
Doors&Windows
摘
地震为世界多发的地表振动或破坏灾害
结构动力学问题跟时间紧密相关
ω=k/m为结构动力学中不容忽视的一个重要参数3
地震灾害下地表活动造成建筑的震动定义为于建筑的某些地方
E s+E f=E t E t
E s
E f
（
分析研究与探讨
186
2018.05
Doors&Windows
置对建筑物影响效果的模型
Mx+kx+Cx+=-MIx g
M k C
x、x、x
x g I
x g(t)=e iwt
x1(t)=H1e iwt x2(t)=H2e iwt H1(w)、H2(w)
H1(w)=-2ξ2w2(1+μ)(iw)-(1-μ)w22/f(w)+w2
H2(w)=-(1-μ)w22-2ξ2w2(1+μ)+w2-w21-ξ1w1(iw)/f(w)
w1=k1/m1表示主体结构的自振频率w2=k2/m2表示隔
ξ1=c1/(2w1m1)ξ2=c2/(2w2m2)
μ=m2/m1
由式）、（μξμ
μ
μ
μ
改革开放后城镇快速发展
突然施加于结构的情况下其动力效应如ω=48EIg/QI3；y(t)=μy st sin(-ψ+θt)y st
实际工程中隔震建筑系统组成非常复杂
μ
参考文献
），
）。
分析研究与探讨
187
2018.05。
多体——离散体动力学分析及其在建筑爆破拆除中的应用
多体——离散体动力学分析及其在建筑爆破拆除中的应用多体——离散体动力学分析及其在建筑爆破拆除中的应用魏晓林傅建秋李战军（广东宏大爆破工程有限公司，广东广州 510055）摘要：建筑结构爆破拆除的倒塌，将经历初始失稳、倾倒（或下落），运动（或撞地）解体和塌落堆积等过程。
初始失稳可用刚塑体建筑结构的极限分析来判断；其相应的塑体建筑机构可用变拓扑多体系统动力学来描述；多体解体生成的离散构件和子结构，可用离散元模拟；该解体过程包括从“塑性铰”连接解体为非完全离散体，乃至完全离散体，和从多体逐步解体出离散个体与其余多体并存，乃至全部离散，为描述此过程本文提出多体离散动力学分析；由以上各过程组成并统称多体——离散体动力学分析。
观测证明，用其分析、模拟建筑结构的倒塌是可行的，正确的。
本文又提出多体系统动力学方程近似解组，其与数值解误差在6%以内，可简便地应用在常见爆破拆除倒塌姿态及相关的动力学分析。
关键词：建筑结构；爆破拆除；极限分析；变拓扑多体系统动力学；离散元；近似解DYNAMIC ANALYSIS OF DISCRETE—MULTIBODY APPLIED TO DEMOLISHING STRUCTURE BY BLASTINGWEI Xiaolin, Fu Jianqiu, LI Zhanjun(Guangdong hongda Blasting Engr .Co.Ltd.,Guangzhong 510055,China) ABSTRACT：T oppling of demolishing structure by blasting consists of initial instability, topple or fall, disintegrate moved and collect collapsed. The initial instability can be judged by extreme analysis of structure of rigid—plastic bodies. Corresponding plastic mechanism can be described by varying topological multibody dynamics. Discrete component separated from multibody can be simulated by discrete element. Theprocess consists of 2 sub-process, i.e. plastic connects are straggled to incomplete discrete bodies till completed bodies and multibody is divided to discrete bodies with remainder multibody till all discrete bodies. That can be described by dynamic analysis of multibody separating advanced in this paper. However ,dynamic analysis of multibody—discrete body is composed of above all. It is demonstrated by surveying that dynamic analysis and analog toppling of structure can be carried out and are right. In this paper approximate solution formulas of multibody dynamic equation, which is the most important in multibody—discrete body analysis, are also advanced. Numerical and approximate solution are different about in 6%.Those formulas can be simply used generally to demolish structure by blasting.KEY WORDS: Building structure; Demolition blasting; Extreme analysis; Varying topological multibody dynamics; discrete element; Approximate solution1 引言随着我国城市化进展的加快，用爆破法快速拆除建（构）筑物日益受到重视，并被广泛采用，然而在当前的爆破设计中，仍主要依靠工程师的工程经验来预测结构的倒塌过程和倒塌范围。
单质点弹性体系建筑结构的爆破地震动力响应分析研究
将 x ( 0 ) = 0 和 x ( 0 ) 的值代入式 ( 11 ) , 即可求 得时间 t作用的微分脉冲所产生的位移反应 τ) ¨ ω ( t-τ) x g ( -ζ ωr ( t - τ) d τ ( 12 ) dx = - e sin ωr 将所有组成干扰力的微分脉冲作用效果叠加 , 可得到全部加载过程所引起的总反应 。 故将式 ( 12 ) 积分 , 可得时间为 t的位移 ω ( -τ) 1 t -ζ ωr ( t - τ) d τ x ( t) = x ¨(τ) e t sin ωr 0 g
式中 , c为阻尼系数 ; x ( t) 为质点速度 ; 负号表示阻 尼力与 x ( t) 的方向相反 。 显然 , 在爆破地震作用下 , 质点的绝对加速度为
( t) 。根据牛顿第二定律 , 质点运动方程可 x ¨ ¨ g ( t) + x
写作
( t) ] = - kx ( t) - cx ( t) m [x ¨ ¨ g ( t) + x ( 3) ( 4)
1 1 2
(1. 中国地质大学 ,北京 100083; 2. 钢屯镇镇政府 ,辽宁 葫芦岛 125009)
摘 要: 目前爆破地震效应研究主要集中在爆破地震波在岩土介质的传播规律和爆破振动实测数据的经 验公式回归分析等方面的研究 ,而对爆破地震作用下的建筑结构的动力响应研究很少 。建筑结构的爆破地 震动力响应分析属于结构动力学的范畴 。这里运用结构动力学理论 ,对单质点弹性体系建筑结构的爆破地 震动力响应进行了研究 ,建立了单质点弹性体系建筑结构的爆破地震运动方程 ,并导出了单质点弹性体系建 筑结构的爆破地震运动方程的解 ,最后给出了反应谱法求解爆破地震作用力的计算公式 。这些研究成果为 爆破地震作用下建筑结构的动力响应特性及其安全评估分析提供了一定的理论基础 。 关键词 : 爆破地震 ; 单质点弹性体系建筑结构 ; 动力响应 中图分类号 : TD 235 文献标识码 : A
建筑物在爆破地震作用下的动力响应分析
建筑物在爆破地震作用下的动力响应分析胡坤伦;吴礼齐;曹勇;杨帆【摘要】根据小波分析理论,通过db8小波进行小波分解得到各层级的重构信号,探究爆破地震波到达不同测点处动力响应的区别,以达到优化爆破设计参数的目的.通过对比建筑物内外测点监测结果可以得出:建筑物固有频率所在频带的信号出现一定的放大效应,有些距固有频率较远的频带波形表现出快速的衰减特性,爆破地震信号的低频成分在建筑物中的持续时间得到延长.【期刊名称】《爆破》【年(卷),期】2015(032)004【总页数】5页(P149-152,161)【关键词】小波分析;爆破地震波;动力响应【作者】胡坤伦;吴礼齐;曹勇;杨帆【作者单位】安徽理工大学化学工程学院,淮南232001;安徽理工大学化学工程学院,淮南232001;安徽理工大学化学工程学院,淮南232001;安徽理工大学化学工程学院,淮南232001【正文语种】中文【中图分类】O382近些年来，随着城市周边的爆破工程的增多，爆破振动对建筑物安全的影响也越来越得到人们的重视。
由于爆破所引起的振动，会造成在爆源附近的地面以及地面的建筑物在爆破地震波到达后产生振动[1]，如果这种振动达到了一定的强度，就会对爆区附近的建筑物产生一定的破坏，严重的话就有可能给人们的生命财产造成极大的损失。
因此，在爆破工程的规模和数量快速增加、在精细爆破理念得到广大爆破设计工作者认可的今天，对爆破地震效应进行系统研究是非常必要的[2]。
国内许多科研学者也在爆破地震效应方面做出了丰硕的研究成果。
其中包括：将小波分析引入到爆破地震的研究[3],建立了能考虑爆破振动的强度、频率和持续时间以及受控建筑物本身的动态响应特性(固有频率和阻尼比)等因素综合的安全判据[4]，基于提升模式研究了二代小波包(SGWP) 算法等等[5]。
许多学者的科研实践表明，通过对建筑物质点振动速度的控制能够减少地震波对结构造成的损害[6]。
某废旧矿山治理工程需要进行爆破作业，爆区附近分布有一片居民区，离爆破地点最近的一栋六层楼房距爆源直线距离仅有210 m。
框架结构建筑物爆破拆除起爆过程中动荷载研究
框架结构建筑物爆破拆除起爆过程中动荷载研究于明亮;袁海平【摘要】通过静力学和动力学两个角度分析研究框架结构楼房在不同起爆分区条件下起爆时,预留支撑部位和还未起爆部位立柱和梁结构的受力情况,推导出起爆过程中立柱所受上部结构冲击荷载的动载系数PS,建立了预留支撑部位立柱所受最大动荷载的计算公式,为框架结构建筑物爆破拆除设计提供了一种计算思路.【期刊名称】《广东水利电力职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(015)004【总页数】6页(P75-80)【关键词】框架结构;爆破拆除;冲击荷载【作者】于明亮;袁海平【作者单位】广东爆破工程有限公司,广东广州 510700;广东爆破工程有限公司,广东广州 510700【正文语种】中文【中图分类】TU312.31 整体定向爆破拆除受力模型建（构）筑物整体定向倾倒爆破方案是最常用的一种爆破拆除方案，相对于其他爆破方案设计和施工都比较简单，而且能够很好地利用建筑物自身的重力势能，使结构在触地时充分破碎解体。
1.1 框架结构楼房受力简化分析在钢筋混凝土框架结构楼房中，无论是横向承重框架结构楼房还是纵向承重框架结构楼房，其框架结构都是由纵向和横向框架组成的一个空间结构，在一般情况下同一栋楼房其框架结构所用的材料相同且框架一般都为均匀布置，所以每榀框架的刚度等参数基本相同[1]。
框架结构的楼房在梁、柱、墙体以及楼板等恒荷载的作用下时，其每一榀框架发生的形变和位移将大致相同，框架间不会产生大约束力，因此在计算框架结构受力情况时我们可以提取单独的一片框架作为研究对象按照平面框架进行计算。
以湖南省湘乡市原汽车站实测数据为例，如图1所示。
图1 平面框架示意针对单独提取的一片框架进行计算时，将每一层中梁、柱、楼板以及墙体等结构的自重都视为均布荷载，加载在这一片框架的横梁上，最终一层层加载在了第一层立柱之上，使之受力状况和实际情况比较相似[2]1.2 框架结构楼房各部位承载力计算在明确框架结构建筑物各结构尺寸、配筋、层高、混凝土类型等数据以后，可以通过计算得到爆破切口以上部位所受重力的大小G和单个立柱的最大承载能力Nu。
下穿隧道爆破作用下建筑结构的动力响应特征研究
下穿隧道爆破作用下建筑结构的动力响应特征研究一、研究背景及意义在城市化发展进程中，隧道建设成为地下交通的主要方式之一。
因其具有建设成本低、交通服务优秀和城市规划和环境治理效果显著的优点，隧道建设已经成为各大城市发展的必经之路。
然而，在隧道建设的过程中，爆破作为常用的隧道掘进方式，会给周围的建筑结构安全带来一定影响，因此研究隧道爆破作用下建筑结构的动力响应特征对于确保隧道爆破施工过程中建筑结构安全具有重要意义。
二、隧道爆破作用下建筑结构的动力响应特征研究1. 爆破力学背景在研究隧道爆破作用下建筑结构的动力响应特征前，需要了解一些爆破力学方面的基础知识。
隧道爆破作用下建筑结构的动力响应是由爆炸引起的气体压力、气流和振动传递到建筑结构上所致。
一般来说，爆破作用包括四种基本形式：冲击波、气高压、气流震荡和地震波。
2. 建筑结构与爆炸波的相互作用当爆炸波传播到结构表面时，会在其与结构表面相互作用的过程中产生冲击压力，建筑物因此会受到外力作用。
建筑物的压力变化由两个因素影响：（1）爆炸波进入建筑物并与建筑物内部结构相互作用；（2）爆炸波通过建筑物的外面和周围空气传输并影响建筑物。
在这两个影响因素中，第一个因素主要由爆炸波与建筑物钢筋混凝土基本结构成分的相互作用产生，其结果是建筑物受到强烈而瞬间的冲击压力。
第二个因素则是由于爆炸波的传输造成的，即爆炸波通过空气在空间中传播，并在建筑物的外部产生压力变化从而影响建筑物。
3. 建筑物结构的振动特征结构响应的振动特征是建筑结构实际上所受到外部作用力的表示。
这些振动特征包括建筑物的最大位移、加速度和速度等，具有非线性和时间变量的性质。
此外，建筑物的振动特征还与爆炸波的能量大小、爆炸波的出现方式、爆炸波传播路径和建筑物自身的结构特性等相关。
4. 建筑物的损伤程度建筑物的损伤程度是估计建筑物所受到的爆炸波作用的重要指标之一。
建筑物损伤程度的评估一般采用四种全球损伤启示性指标：钢筋混凝土结构的裂缝程度、破裂和弯折程度、破坏程度和结构压缩程度。
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第
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ３ １２ ． Ｓ ｐ． ００ ｅ ２ ７
２０ ０ ７年 ９月
ＢＬＡＳ ＮＧ ＴＩ
文章编 号 ： ０ — ８Ｘ ２０ ）３— ０ １ ０ １ １ ４７ ｛０７ ０ ００ — ６ ０
建筑 爆 破 拆 除动 力方 程 近似 解 研 究 （ ） １
傅 秋 魏 林 汪 光 建 ， 晓 ， 旭
（． １ 北京科技大学 ， 京 １０ ８ ；． 北 ０ ０ ３２ 广东宏大爆破工程有 限公司 ， 广东 广州 ５ ０ ５ ） １０ ５ 摘 要 ： 研 究 了框架的单跨 及逐跨倾旋 的端 塑性铰 悬臂有根体 、 力墙 和烟 囱的底端塑性铰有根竖直体单 剪
和拆除方案 的手算优 选。
关键词 ： 爆破 拆除 ； 动 力方程 ； 近似 解 中图分 类号 ： Ｔ １ Ｕ３ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｎａ ｉｓＥｑ ａ ｉｎ Ａｐ ｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ｔｎ ｔ ｄ ｎ Ｄｙ ｍ ｃ ｕ ｔｏ ｐｒ ｘ ｍ ｔｏ ｆＢｌ ｓｉ ｇ
２ Ｇ ａｇｏｇ ｏｇａＢ ｓｎ ｎｉ ｅ ｎ ｏ ｔ， ｕｎｚｏ １０ ５ Ｃ ｉ ） ． ｕｎｄｎ ｎｄ ｌ ｔ ｇ ｇ ｅｒ ｇ ｄ Ｇ ａｇ ｕ ５ ，ｈ ａ Ｈ ａｉ Ｅ ｎ ｉ Ｃ Ｌ ｈ ５０ ｎ
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向倾倒等动 力方程 的数值 解、 速度解析解和广 义位移近似解 ， 比较近似 解组与数值 解 ， 两者误差在 ５ 以 内， ％
近似解组可在 不同的初 始条件下方便应用 ， 由此解决 了框架单跨 倾 旋、 逐跨倾 旋 断裂 、 力墙及 烟 囱单向倾 剪
倒 的运动姿 态及相 关问题 ， 以公式直接显 示出建筑机构运动姿态与各参量的关 系， 便于探 索运动姿态的规律
ｂ ｕ ％ ． ａｙｉａ ｎ ｐ ｒｘｍａｉｅ ｓｌｔ ｎ ｆｒ ｌｓＣ ｅａ ｐｉｄ ｉ ｉ ｅｅ ｔｉｉｉ ｏ ｄｔ ｎ ｔｉ ｏｖ ｄ ｉ ｏｔ ５ Ａｎ ｔ ｌ ａ ｄａ ｐｏｉ ｔ ｏｕｉ ｏｍｕａ ａ ｂ ｐ ｌ ｎ ｄｆ ｒｎ ｎｔ ｃｎ ｉ ｏ Ｉ ｓｓｌｅ ｎ ｌ ｃ ｖ ｏ ｎ ｅ ｌ ａ ｉ ｍｏ ｉｇａ ｏ ｅａ ｄ ｏ ｒｕ ｄｔａ ｈ ｅ ｍ ｉ ｅ ｉｇｅｓａ ｔｅｂ ａ ｓａｅｓｏ ｅ ｏ ｎ ｉ ｎｅ ｒｔｄｂ ｖｎ ｂ ｖ ｎｇｏ ｎ ｔ ｅｂ ａ ｉ ｗｈｒ ｄｉ ｓ ｌ ｐ ｎ． ｅ ｒ ｌｐ ｄｄ ｗｎａ ｄｄｓ ｔｇａｅ ｙ ｎ ｈ ｔ ｓ ｌ ｎ ｎ ｈ ｍ ｉ
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