建筑结构爆破拆除数值模拟PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 建筑结构爆破拆除技术应用现状 1

1.2 建筑结构爆破拆除技术研究 4

1.2.1 建筑结构爆破拆除技术特征 5

1.2.2 国外有关建筑结构爆破拆除研究简介 6

1.2.3 国内研究涉及爆破理论、拆除方法和爆破安全 6

1.3 钢筋混凝土结构爆破拆除数值模拟研究现状 8

1.4 建筑结构爆破拆除数值模拟存在的问题 11

参考文献 12

第2章 建筑结构爆破拆除数值模拟过程及典型示例 15

2.1 拆除爆破数值模拟过程 15

2.1.1 拆除爆破数值模拟步骤 15

2.1.2 拆除爆破模拟的建筑结构材料模型选择 16

2.2 爆破模拟常用软件 17

2.2.1 基于有限元模拟软件LS-DYNA 18

2.2.2 基于离散元模拟软件SLM2DEM 23

2.2.3 ABAQUS有限元程序 26

2.2.4 DDA方法模拟建筑物爆破拆除 29

2.3 典型建筑结构拆除爆破过程的数值模拟 31

2.3.1 100m钢筋混凝土烟囱定向倒塌爆破拆除的数值模拟 31

2.3.2 DDA方法模拟三峡RCC围堰定向倾倒过程 34

2.3.3 框架结构楼房爆破拆除 37

参考文献 40

第3章 钢筋混凝土结构爆破拆除理论模型 41

3.1 结构失稳破坏理论模型 41

3.1.1 爆破切口高度理论模型 42

3.1.2 支撑立柱失稳理论模型 44

3.2 结构倒塌运动的数学模型 46

3.2.1 基于多体系统动力学方程的数学模型 46

3.2.2 基于铰接双连杆双向折叠下落运动的数学模型 47

3.3 结构前冲、后坐理论模型 48

3.3.1 结构倒塌前冲理论模型 49

3.3.2 结构倒塌后坐理论模型 50

3.4 结构触地震动理论模型 51

3.4.1 结构触地震动速度 51

3.4.2 高层建筑物爆破拆除塌落震动的数学模型 52

参考文献 54

第4章 建筑结构爆破拆除有限元数值模拟 56

4.1 显式动力有限元程序LS-DYNA理论基础 56

4.1.1 LS-DYNA发展过程 56

4.1.2 LS-DYNA功能概述 57

4.1.3 LS-DYNA算法基础 57

4.1.4 LS-DYNA程序计算方法 62

4.2 建筑结构爆破拆除有限元模型的建立 63

4.2.1 爆破拆除数值模拟基本假设 63

4.2.2 钢筋混凝土有限元模型建立过程 64

4.2.3 钢筋和混凝土材料本构模型研究 68

4.3 建筑结构爆破拆除有限元模拟的单元删除及其他问题 73

4.3.1 爆破切口形式及切口形成的实现 73

4.3.2 材料失效方式的控制 73

4.3.3 接触方式的选择 74

4.3.4 沙漏能及计算时间的控制 76

参考文献 76

第5章 共节点分离式钢筋混凝土模型及试验验证 78

5.1 共节点分离式钢筋混凝土模型原理及建模方法 79

5.1.1 共节点分离式模型基本原理 79

5.1.2 共节点分离式模型建模方法 80

5.2 三层框架结构倒塌数值模拟研究 81

5.2.1 框架结构有限元模型 81

5.2.2 数值模拟结果分析 85

5.3 三层框架结构倒塌试验研究 88

5.3.1 浇筑试验模型 88

5.3.2 试验测试设备的布置 89

5.3.3 模型试验结果分析 91

5.4 数值模拟结果与试验结果比较分析 96

5.4.1 结构倒塌过程比较分析 96

5.4.2 结构破坏状态比较分析 98

5.4.3 结构触地震动比较分析 99

参考文献 99

第6章 爆破拆除模拟中的单元尺寸效应和界面单元问题 100

6.1 “单元尺寸效应”原理 100

6.2 不同单元尺寸下数值模拟结果比较 101

6.2.1 结构的有限元模型 101

6.2.2 结构倒塌过程比较 102

6.2.3 支撑立柱破坏过程比较 104

6.2.4 爆堆范围比较 105

6.2.5 结构倒塌y向速度比较 105

6.3 结构拆除模拟的界面单元问题 107

6.3.1 界面弹簧连接及几种黏结滑移的经验公式 107

6.3.2 界面元分离式模型建模方法 110

6.3.3 界面元分离式钢筋混凝土模型的试验验证 110

6.4 界面元分离式钢筋混凝土模型的实际应用 124

6.4.1 工程概况 124

6.4.2 测水塔有限元模型 125

6.4.3 数值模拟结果分析 126

参考文献 133

第7章 典型楼房建筑结构爆破拆除数值模拟 134

7.1 框架结构折叠爆破拆除数值模拟 135

7.1.1 16层框架结构楼房折叠爆破拆除数值模拟 135

7.1.2 框架结构爆破拆除数值模拟中充填墙体影响研究 142

7.2 剪力墙结构楼房爆破拆除有限元模拟研究 150

7.2.1 工程概况 150

7.2.2 计算模型 151

7.2.3 剪力墙结构楼房定向坍塌过程有限元模拟分析 152

7.3 核心筒-框架结构折叠爆破拆除数值模拟 157

7.3.1 工程概况 157

7.3.2 模型建立 159

7.3.3 模拟结果分析 160

参考文献 165

第8章 筒仓结构爆破拆除有限元模拟 166

8.1 钢筋混凝土筒仓群结构特点和基本假定 166

8.2 双排二层框架筒仓结构爆破拆除有限元模拟研究 167

8.2.1 实体模型 167

8.2.2 单元划分及材料参数 169

8.2.3 炸高6.9m时的有限元计算结果及其分析 169

8.2.4 炸高2.9m时有限元模拟结果及分析 175

8.2.5 炸高6.9m时不同割筋部位情况模拟及结果分析 178

8.3 双排单层框架筒仓结构爆破拆除有限元模拟 182

8.3.1 实体模型 182

8.3.2 倒塌过程有限元模拟结果及分析 183

8.4 三排混合框架筒仓结构倒塌有限元模拟 185

8.4.1 实体模型 185

8.4.2 爆破方案 186

8.4.3 三排混合框架筒仓结构倒塌过程有限元计算结果 186

8.5 三排筒仓结构中间劈开定向倒塌有限元模拟 188

8.5.1 结构概况和爆破方案 188

8.5.2 有限元模型建立 190

8.5.3 数值模拟结果分析 191

参考文献 196

第9章 烟囱、水塔类构筑物爆破拆除数值模拟 197

9.1 烟囱、水塔类构筑物的结构及材料特性 197

9.2 百米高烟囱折叠爆破拆除倒塌过程有限元模拟 198

9.2.1 工程背景 198

9.2.2 烟囱有限元模型的建立 199

9.2.3 烟囱有限元模型倒塌效果分析 199

9.3 高耸薄壁冷却塔爆破拆除数值模拟 204

9.3.1 模型及爆破方案 204

9.3.2 数值模拟结果分析与比较 206

9.4 爆破拆除X梁双曲线冷却塔倒塌过程数值模拟 212

9.4.1 工程概况 212

9.4.2 有限元模型的建立 213

9.4.3 计算结果 214

参考文献 218

第10章 钢筋混凝土桥梁爆破拆除数值模拟 219

10.1 桁架拱连拱桥爆破拆除数值模拟 219

10.1.1 工程概况 219

10.1.2 爆破参数设计 220

10.1.3 模型简介 221

10.1.4 数值模拟结果分析 222

10.2 钢筋混凝土桁式组合拱桥爆破拆除数值模拟 227

10.2.1 工程概况 227

10.2.2 爆破方案及参数设计 228

10.2.3 桁式组合拱桥爆破拆除模拟 230

10.2.4 模拟结果分析 233

10.3 钢筋混凝土双曲拱大桥深孔爆破拆除模拟 238

10.3.1 工程概况 238

10.3.2 爆破方案及参数设计 239

10.3.3 爆破过程数值模拟及分析 242

10.4 下承式80m肋拱公路桥爆破拆除数值模拟 245

10.4.1 工程概况 245

10.4.2 爆破拆除方案 246

10.4.3 桥梁的有限元模型 247

10.4.4 模拟结果分析 247

参考文献 254