| 【中文题名】 | 高耸构筑物爆破拆除模拟 |
| 【英文题名】 | Dynamic Numerical Simulation of Towering Structure Demolition by Blasting |
| 【学科专业】 | 采矿工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | 高耸构筑物,数值模拟,拆除爆破,倒塌模拟,ANSYSLS-DYNA, |
| 【英关键词】 | towering structure,dynamic numerical simulation,collapse simulation,ANSYS/LS-DYNA, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑施工>施工技术>建筑物保养、检修、拆毁>拆毁作业 |
| 【论文摘要】 |
爆破拆除高耸构筑物比人工拆除，机械拆除有着不可比拟的优势：工期短，成本低，节约劳动力等。爆破的设计主要依赖于经验公式和一些定性的分析进行的。计算机技术的发展为研究爆破拆除提供了新的方法和手段。计算机模拟爆破过程可以改进爆破设计和施工，具有一定的理论意义和工程意义。
本文以高耸构筑物模拟为研究对象，介绍了高耸构筑物爆破拆除的基本原理与施工方面的问题，通过ANSYS／LS-DYNA模拟分析了以下内容：
(1)砖烟囱采用分离式建模，双线性随动模型材料，实体单元建模。混凝土烟囱和水塔采用整体式有限元模型，模型材料，实体单元建模。地面，水塔顶部水箱采用刚体材料。
(2)介绍了砖烟囱爆破拆除方案的四种方案：单向倾倒，单向折叠倾倒，双向折叠倾倒和原地坍塌等。模拟对比了这几种方案的优缺点。结合工程实例，重点模拟分析了砖烟囱单向倾倒。对比了砖烟囱单向倾倒过程中倾角与历时实测数据、模拟数据、计算数据三组数据，模拟结果更接近实测数据。爆渣堆积长度与烟囱高度之比大约为1.15∶1，由于砖烟囱在倾倒过程中发生下座或前冲，残渣堆积长度是烟囱高度的0.7倍～1.3倍。分析了砖烟囱在倾倒过程中筒体内应力分布... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-8 |
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第1章 绪论 |
8-16 |
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1.1 选题背景及研究意义 |
8-9 |
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1.2 拆除爆破计算机模拟技术研究现状 |
9-12 |
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1.3 数值模拟方法的选择 |
12-14 |
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1.3.1 有限元法 |
12 |
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1.3.2 离散元法 |
12-13 |
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1.3.3 不连续变形分形法 |
13 |
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1.3.4 数值流形法 |
13-14 |
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1.4 本文研究目标和研究内容 |
14-16 |
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第2章 高耸构筑物拆除爆破设计及相关问题讨论 |
16-21 |
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2.1 高耸构筑物爆破拆除设计方法 |
16-19 |
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2.1.1 爆破切口尺寸 |
16-17 |
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2.1.2 高耸构筑物爆破倾倒运动过程分析 |
17-19 |
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2.2 高耸构筑物爆破拆除施工问题 |
19-20 |
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2.3 本章小结 |
20-21 |
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第3章 有限元模型在ANSYS/LS-DYNA中的建立 |
21-27 |
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3.1 前处理相关问题 |
21-25 |
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3.1.1 材料选取 |
21-24 |
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3.1.2 定义接触 |
24-25 |
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3.2 加载与求解 |
25-26 |
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3.2.1 施加荷载和约束 |
25 |
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3.2.2 定义边界条件 |
25 |
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3.2.3 定义失效准则 |
25-26 |
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3.3 求解 |
26 |
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3.4 本章小结 |
26-27 |
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第4章 砖烟囱倒塌模拟 |
27-38 |
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4.1 砖烟囱不同爆破方案模拟 |
27-30 |
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4.1.1 砖烟囱不同爆破方案模型建立 |
27-28 |
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4.1.2 砖烟囱不同爆破方案模拟求解 |
28-30 |
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4.1.3 砖烟囱不同爆破方案模拟结果分析 |
30 |
|
4.2 砖烟囱单向倾倒模拟 |
30-37 |
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4.2.1 砖烟囱模型建立 |
30-31 |
|
4.2.2 砖烟囱模拟求解 |
31-32 |
|
4.2.3 砖烟囱模型模拟结果分析 |
32-37 |
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4.3 本章小结 |
37-38 |
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第5章 钢筋混凝土结构高耸构筑物倒塌模拟 |
38-51 |
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5.1 钢筋混凝土烟囱单向倒塌模拟 |
38-46 |
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5.1.1 钢筋混凝土混凝土烟囱模型建立 |
38-40 |
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5.1.2 钢筋混凝土烟囱模型求解 |
40 |
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5.1.3 钢筋混凝土烟囱模型结果分析 |
40-46 |
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5.2 钢筋混凝土框架水塔倒塌模拟 |
46-50 |
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5.2.1 水塔模型的建立过程 |
46-48 |
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5.2.2 钢筋混凝土框架水塔模型求解 |
48-49 |
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5.2.3 水塔模型模拟结果分析 |
49-50 |
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5.3 本章小结 |
50-51 |
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第6章 总结与展望 |
51-53 |
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6.1 总结 |
51-52 |
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6.2 不足与展望 |
52-53 |
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参考文献 |
53-56 |
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研究生期间公开发表的学术论文 |
56-57 |
|
致谢 |
57 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.126281 |
