建筑物倒塌动力学（多体-离散体动力学）及其控制爆破拆除技术PDF电子书下载

1概述 1

1.1拆除爆破技术的产生和发展 1

1.2国内外爆破拆除和建筑物倒塌力学研究现状 4

1.3多体系统动力学研究现状 6

1.4离散元法研究现状 6

1.5本文主要研究内容 8

1.5.1提出多体-离散体动力学 8

1.5.2拆除损伤断裂后的钢筋混凝土材料力学 9

1.5.3结构体撞击 10

1.5.4结构体倒塌的动力过程 10

1.5.5拆除建筑物的倒塌控制 11

1.5.6集合现代信息技术的拆除综合观测 12

参考文献 12

2建筑倒塌的构件破损及塑性铰 14

2.1材料强度 14

2.2钢筋和混凝土的应力-应变本构关系 15

2.3轴心受压 16

2.4受弯 18

2.4.1极限弯矩 18

2.4.2塑性铰区 19

2.4.3塑性铰的观测 20

2.4.4机构残余弯矩 26

2.5大偏心受压 27

2.5.1受偏压构件极限抗力 27

2.5.2受偏压构件失稳 28

2.5.3带侧移的大偏心受压 29

2.5.4机构偏心受压残余弯矩 29

2.6梁柱横切和受拉 30

2.7高烟囱切口支撑部破坏失稳力学分析 30

2.7.1倾倒失稳的圆心角和失稳弯矩 31

2.7.2自重突加载荷的圆心角 33

2.7.3中性轴后移和机构残余弯矩 33

2.7.4前剪区压剪引发不对称塑性铰轴 35

2.7.5支撑部后剪和塑性铰消亡 35

2.8剪力墙受压 38

2.9建筑平行构件结构 42

2.10小结 43

参考文献 44

3建筑构件冲击 45

3.1引言 45

3.2冲击应力 45

3.3冲击破坏 47

3.3.1冲击破坏的位置 47

3.3.2破坏历程和破碎功 50

3.3.3冲击构件破碎高度 55

3.4结构体撞地姿态 57

3.4.1后柱撞地 58

3.4.2前柱撞地 59

3.5结构撞地破坏形态 59

3.5.1层间折叠柱和层内柱端压溃柱 60

3.5.2同层柱端铰侧移 60

3.5.3同跨梁端铰下移 61

3.6小结 62

参考文献 63

4多体-离散体动力学 64

4.1引言 64

4.2多体系统动力学 64

4.2.1多体系统动力学的基本概念 64

4.2.2建筑机构的多体系统 67

4.3多体离散动力分析 86

4.4完全离散体 89

4.5多体-离散体动力学 90

4.6观测验证 91

4.6.1数值模拟参数 91

4.6.2综合观测技术 93

4.6.3观测结果 94

参考文献 97

5多体-离散体动力学的数值模拟 99

5.1引言 99

5.2多体系统动力学数值模拟 99

5.2.1微分方程的数值计算方法 99

5.2.2拓扑切换点的计算 102

5.2.3数值模拟计算软件的组织 102

5.3多体离散数值模拟 103

5.4小结 104

参考文献 105

6爆破拆除建筑物的变拓扑多体系统动力学 106

6.1引言 106

6.2单开链机构和冗余约束 106

6.2.1单开链的机构动力方程 106

6.2.2平行梁柱机构 111

6.3建筑机构的动力学方程及其近似解和解析解 112

6.3.1单跨框架梁倾倒 112

6.3.2多跨梁的逐跨断裂倾倒 114

6.3.3框架底层柱倾倒 116

6.3.4高耸建筑物的单向倾倒 118

6.3.5楼房定质量塌落及倾倒 121

6.3.6建筑物塌落质量散失及倾倒 125

6.3.7高层建筑、仓体和框架撞地的翻倒 128

6.3.8建筑物单开链2自由度倾倒 130

6.3.9框架及排架的双体倾倒近似解 135

6.3.10后柱爆后框架的下落 143

6.3.11多自由度单开链有根体倒塌 145

6.4钢筋混凝土结构爆破拆除的变拓扑运动 146

6.4.1现浇框架拆除倒塌的拓扑 146

6.4.2现浇框架变拓扑倒塌运动全局数值模拟 152

6.4.3钢筋混凝土烟囱爆破拆除全局手算仿真 155

6.5建筑机构多体的功能原理 157

6.6小结 157

参考文献 158

7多体动力学控制建筑物拆除技术 160

7.1引 160

7.2钢筋混凝土烟囱 160

7.2.1高烟囱的特点 160

7.2.2切口参数 161

7.3砖烟囱 164

7.3.1切口圆心角 165

7.3.2支座剪切砖烟囱后滑 168

7.3.3砖烟囱切口高度 169

7.4剪力墙 170

7.4.1着地姿态、爆堆和后滑 170

7.4.2剪力墙下坐及起爆次序 183

7.4.3剪力墙切口角和翻倒 186

7.5框架和排架 189

7.5.1后坐和爆堆后沿宽 189

7.5.2控制后坐措施 198

7.5.3框架爆堆及判断 206

7.5.4楼房下坐 212

7.5.5控制下坐的措施 219

7.5.6切口角和撞地效果 222

7.6爆破拆除建筑物的多体动力学切口控拆技术 226

7.6.1高烟囱单切口倾倒爆破拆除技术 226

7.6.2高烟囱定倒向、定落点折叠爆破拆除技术 226

7.6.3高耸楼房同向折叠倾倒爆破拆除技术 226

7.6.4楼房折叠双向倾倒爆破拆除技术 226

7.6.5高耸楼房下坐倾倒爆破拆除技术 227

7.6.6多层楼房原地整体坍塌爆破拆除技术 227

7.6.7建（构）筑物单切口单向倾倒爆破拆除技术 227

7.6.8爆破拆除建（构）筑物控制后坐综合技术 227

7.6.9爆破拆除建（构）筑物控制下坐综合技术 227

7.6.10高大薄壳筒体弧铰折合倾倒技术 227

参考文献 228

8建（构）筑物拆除的综合观测 230

8.1建（构）筑物倒塌动态摄像测量 230

8.1.1三维摄像测量 230

8.1.2二维摄像测量 231

8.1.3一维摄像测量 232

8.2大断面支撑部（构件）破坏外观群组摄像观测 233

8.2.1工程概况 233

8.2.2摄影观测方案 234

8.3支柱应力应变电测 236

8.3.1工程概况 236

8.3.2应变测试方案 238

8.3.3应变测试系统 238

8.3.4观测结果及分析 239

8.4小结 240

参考文献 240