120m高钢筋混凝土排气塔爆破拆除数值模拟研究

• 作者: 高文乐 段耀奎 柳鹏辉 方昌华 李传水 吴超
• 来源期刊: 爆破
• 学科: 工学
• 关键词: 钢筋混凝土排气塔 定向爆破 数值模拟 倒塌过程分析
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 拆除爆破|EXPLOSIVE DEMOLITION
• 页码范围: 101-106,129
• 页数: 7页
• 分类号: TU746.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3963/j.issn.1001-487X.2022.01.015

摘要

针对120 m高钢筋混凝土排气塔爆破拆除工程,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,采用分离式共节点模型,对其倒塌过程进行数值模拟研究,并结合录像资料进行对比,分析其倒塌过程中结构支撑部、断裂部、顶部位置的失稳破坏过程及其运动状态.结果表明:长细比很大的筒体结构,因其自重大惯性大,并且结构外形有截面突变,下坐过程中冲击破坏与加速下落相互作用,故筒体在倒塌时在断面缺陷部位急剧收缩极易发生断裂;由模拟得0.2 s时爆破切口形成,应力集中首先在切口顶角出现,倾倒一定角度后背部拉裂,应力集中转移至切口底角;前期应力重分布时间约4.5 s,9 s时在结构75 m位置处出现裂隙,筒体分离,下筒体绕塑性铰缓慢倾倒,上筒体自由落体;录像得8.5 s时在结构约70 m位置出现裂隙约为截面突变处;模拟倒塌长度范围为104 m,在触地时速度达最大,上筒体最大触地速度为49 m/s,下筒体速度达最大为29 m/s;模拟倒塌时间约12 s实际为11.8 s,与实际工程吻合得较好.