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钢筋混凝土烟囱爆破拆除

发布日期:2019-02-20 来源:江苏森悦建设集团有限公司 点击:139

  社会的进步、城市的扩张,使得许多大型工厂尤其是化工、冶炼厂都在不停地往城市的远郊搬迁,于是便出现了一些高耸入云的钢筋混凝土烟囱的拆除。而针对我国的现状,一般来说都是要等到非拆不可时才有人来安排烟囱的拆除,而此时已是时过境迁了,烟囱周围已密密麻麻地出现了各种建筑物或管、线等,环境对于爆破拆除来说已是相当复杂。
  在进行爆破拆除设计时,爆破工程师想尽各种可能来分析、论证拆除方案的安全可靠性,同时亦采用各种安全措施来减小烟囱爆破拆除时对周围环境的危害。但由于种种原因,并非每次都尽如人意,有时也会出现一些意外的事故。

  仔细想来,发生事故也是完全有可能的,首先是钢筋混凝土烟囱结构的灰色性,其次是爆破过程的复杂性,其间涉及结构力学、材料力学、爆炸力学、断裂力学等工程科学知识,整个过程是一个非常复杂的混合系统。要是能在正式爆破作业前,采用现有的数字技术和计算机科学对烟囱爆破拆除的全过程进行仿真模拟,对烟囱安全、高效地进行爆破拆除是非常有帮助的,这也是广大爆破工程师所希望的,而且也是非常有必要的。
  试着采用软件来模拟钢筋混凝土烟囱的爆破拆除倒塌过程。混凝土属于颗粒状材料,此类材料受压屈服强度远大于受拉屈服强度,通常表现为脆性破坏。

  也就是说,在外力作用下,混凝土在破坏之前的变形量很小,表现为突然破坏。钢筋混凝土结构由两种不同材料组成,考虑二者不同的材料性能和相互关系,可采用整体式、组合式和分离式三种方式建立有限元模型。
  此处我们选取脆性材料,整体式建模。整体式有限元模型也是包括两种材料对单元刚度矩阵的贡献,但它不再分别计算混凝土单元刚度矩阵[Kc]与钢筋单元刚度矩阵[ Ks],而是将钢筋化为等效的混凝土,然后按照一种材料计算单元刚度矩阵。

  这一模型的优点是单元划分较少,计算量小,可适应复杂配筋的情况。其缺点是只能求得钢筋所在单元的平均应力,且不能计算钢筋与混凝土之间的粘结应力。