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鋼筋混凝土煙囪爆破拆除

發布日期:2019-02-20 來源:江蘇森悅建設集團有限公司 點擊:139

  社會的進步、城市的擴張,使得許多大型工廠尤其是化工、冶煉廠都在不停地往城市的遠郊搬遷,于是便出現了一些高聳入雲的鋼筋混凝土煙囪的拆除。而針對我國的現狀,一般來說都是要等到非拆不可時才有人來安排煙囪的拆除,而此時已是時過境遷了,煙囪周圍已密密麻麻地出現了各種建築物或管、線等,環境對于爆破拆除來說已是相當複雜。
  在進行爆破拆除設計時,爆破工程師想盡各種可能來分析、論證拆除方案的安全可靠性,同時亦采用各種安全措施來減小煙囪爆破拆除時對周圍環境的危害。但由于種種原因,并非每次都盡如人意,有時也會出現一些意外的事故。

  仔細想來,發生事故也是完全有可能的,首先是鋼筋混凝土煙囪結構的灰色性,其次是爆破過程的複雜性,其間涉及結構力學、材料力學、爆炸力學、斷裂力學等工程科學知識,整個過程是一個非常複雜的混合系統。要是能在正式爆破作業前,采用現有的數字技術和計算機科學對煙囪爆破拆除的全過程進行仿真模拟,對煙囪安全、高效地進行爆破拆除是非常有幫助的,這也是廣大爆破工程師所希望的,而且也是非常有必要的。
  試着采用軟件來模拟鋼筋混凝土煙囪的爆破拆除倒塌過程。混凝土屬于顆粒狀材料,此類材料受壓屈服強度遠大于受拉屈服強度,通常表現為脆性破壞。

  也就是說,在外力作用下,混凝土在破壞之前的變形量很小,表現為突然破壞。鋼筋混凝土結構由兩種不同材料組成,考慮二者不同的材料性能和相互關系,可采用整體式、組合式和分離式三種方式建立有限元模型。
  此處我們選取脆性材料,整體式建模。整體式有限元模型也是包括兩種材料對單元剛度矩陣的貢獻,但它不再分别計算混凝土單元剛度矩陣[Kc]與鋼筋單元剛度矩陣[ Ks],而是将鋼筋化為等效的混凝土,然後按照一種材料計算單元剛度矩陣。

  這一模型的優點是單元劃分較少,計算量小,可适應複雜配筋的情況。其缺點是隻能求得鋼筋所在單元的平均應力,且不能計算鋼筋與混凝土之間的粘結應力。
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