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爆破拆除建(构)筑物的触地倒塌

川渝拆除17713551981

爆破拆除建(构)筑物的触地倒塌

建(构)筑物的触地倒塌,使其进一步地解体破坏。影响解体破坏的因素是多方面的,其中包括触地形式、触地速度、构件上部作用的质量、构件强度等。对于结构的碰撞分析可采用两种方法:一是理论法,利用冲击动力学的基本原理,对简单构件(柱、墙、梁),在冲击荷载作用下的受力状态进行分析并结合构件材料的强度,对具体构件的破坏作出判断;二是经验法,根据现场大量的统计和试验资料归纳整理而成的经验式。

1利用冲击动力学原理估算塌落体对地表的冲击

1)冲击力的估算

Zukas ja等人总结了前人对材料在低速碰撞条件下的响应。假定

(1)靶[被冲击体(地层土体)]和碰撞体(构筑物)均为线弹性的;

(2)撞击持续时间比起应力波在碰撞体内的传播时间长得多;

(3)碰撞垂直靶表面。

碰撞引起的靶表面的压力大小与分布可通过对固体碰撞问题的动力学解与两个相接触物体间压力的静力学解的综合分析而获得。如图3-15所示,令碰撞体的质量和速度分别为m1及v,而靶的质量及其速度为m2和v2,则碰撞时的速度变化率为:

图3-15低速碰撞分析方法的基本特征

图3-15低速碰撞分析方法的基本特征

3-42.jpg(3-42)

如果用a表示碰撞体与靶由于在接触点处受局部压缩彼此互相逼近的距离,则这种相互

逼近的速度的关系为:

u=u1+u2    (3-43)

img381.jpg

img382.jpg

1)倾倒长度lm计算

建筑物拆除爆破参数和爆后堆积参数如图3-17和图3-18所示。由于各纵断面上的爆破缺口形式、尺寸均一致,从结构倾倒堆积的位置着眼,各个纵断面上的运动形式应是一致的取缺口后沿落地点O为原点,建筑物最后一排柱(或墙)的垂直向为y轴,水平向为x轴。

图3-17爆破参数示意图

图3-17爆破参数示意图

图3-18堆积参数示意图

图3-18堆积参数示意图

设x1,x2,…,xk为各排立柱在缺口前沿触地后转体倾倒的距离坐标,对长方形建筑来说,.ek

3-65.jpg(3-65)

即前排立柱上端落地点x1是其中最远的一个,于是有

3-66.jpg(3-66)

由图3-17经几何计算得:

3-67.jpg(3-67)

对于多次折叠倾倒则有

3-68.jpg(3-68)

式中:m—折叠次数;

H从第一缺口到上一层缺口的层高(是爆破参数中的折叠层高,与原建筑物层高无关),单次折叠时H1=H;H#+1第二缺口的前沿高度;

α—爆破缺口角度。

2)最大侧堆宽度Bn的计算

侧堆宽度是指纵向侧墙(柱)之外的堆积宽度,而结构横向柱间场地一般足以容纳纵向侧墙以内的解体堆积物,所以影响Bmn的主要是结构侧边墙、柱梁解体后的堆积状态。对于钢筋混凝土框架结构的建筑物,由于假设各爆破缺口边沿平整一致,其侧堆宽度应为零。但实际上由于原结构各处的强度不一,起爆时刻也不可能完全一致,实际上偏离量还是存在的。由于各层纵梁断面通常不一定相同,倾倒塌落又是动态的,部分梁柱会偏离堆积。偏离量一般与纵梁断面宽度b和折叠次数m的乘积成正比,即

3-69.jpg(3-69)

考虑到多层建筑中b值不可能完全相同,取其平均值代入,则有:

3-70.jpg(3-70)

式中:k系数,通常取1.3

n建筑物层数。

3)最大后堆宽度Bb的计算

对于钢筋混凝土框架结构的建筑物,工程上为使缺口后沿在建筑物下落后形成转动铰支点,在对其强度进行破坏时已考虑保留一定的钢筋强度,故爆破后向后方的错动一般比较小,并且折叠次数与Bb2无关。其B3值可用下式计算

B=H  (3-71)

式中:H2—缺口后沿高度。

对比实际工程资料表明,上述计算公式比较准确地反映实际堆积情况。


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