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拆除爆破理论的要点

1建(构)筑物倒塌的力学条件

建(构)筑物倒塌必须满足的力学条件是:

(1)破坏结构(构件)的强度;

(2)破坏结构(构件)的刚度;

(3)使结构失稳,进而使结构倒塌

2建(构)筑物的破坏过程

建(构)筑物的破坏过程分为以下几个阶段:①承载构件的弹性变形;②承载构件的开裂;

③结构的整体后坐;④失稳与倾倒;⑤倾倒过程的解体;⑥触地坍塌

前两个阶段的作用是形成爆破缺口,后四个阶段表明建(构)筑物从失稳到倒塌的过程。

3承载构件的开裂机理

(1)炸药爆炸后所产生的能量以两种方式传给混凝土介质,一种是爆炸冲击波能,一种是爆炸气体膨胀能。前者占爆炸总能量的5%~15%,后者占50%以上。

(2)就破坏范围来说,承载构件在爆炸冲击波的作用下,从药包中心向外形成粉碎区、裂隙区。而爆炸气体的作用主要有:一是扩大裂隙,起到“气楔”作用;二是促使混凝土碎块脱离钢筋;三是抛掷碎块。

(3)用爆破法破坏钢筋混凝土构件时,一般认为是受拉破坏。从加载到破坏的整个受力过程可分为三个阶段:

①开裂前钢筋与混凝土共同受力阶段,在该阶段荷载与变形基本呈线性关系

②开裂后至钢筋屈服前的带裂缝工作阶段,在该阶段混凝土承受的拉力转给钢筋承担;③钢筋屈服后的破坏阶段,构件达到极限拉力:

FyA  (3-72)

式中:F钢筋的受拉屈服强度

A钢筋的面积。

4建(构)筑物的破坏过程

在建(构)筑物的破坏过程中分为六个阶段,其中前两个阶段的作用是形成爆破缺口,以下是后四个阶段:

1)结构的整体下降

在爆破的瞬间,承载立柱被破坏,建筑物的整体质量都首先作用在非倾倒方向的承载立柱上,整体结构下坐,下坐对地表的作用力主要是结构的自重力。

2)结构的失稳与倾倒

在结构力学中,所谓失稳是指结构或构造在荷载作用下突然发生作用力平面外的极大变形现象,如立柱压屈等。结构的倾倒是指整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡而倾斜、倒塌的现象结构倾倒破坏的判据有两种:结构体系在弹塑性反映过程中达到了失稳状态,其后可能有两种变化途径:

(1)随着时间的增长,变形增大而导致倾倒;

(2)经过一段时间后,重新回到稳定的运动状态这取决于进入不稳定状态的初始条件、体系的阻尼、刚度等动力特性以及荷载的变化情况。失稳并不意味着倾倒。因此,失稳是结构倾倒破坏的必要条件,但不是充分条件

(3)倾倒过程的解体

建筑物倒塌过程中解体构件的运动形式与倒塌类型有关;定向倒塌折叠倒塌均可看作结构绕固定轴旋转倒塌。原地倒塌可看作构件或块体的自由下落。影响空中解体程度的因素包括:构件下落速度;建(构)筑物的构造类型(钢筋混凝土结构砖石结构和烟囱、水塔等板壳体整体结构)以及在空中的翻转状态;倒塌触地速度

4建(构)筑物的触地倒塌

建(构)筑物触地倒塌以后,所形成的堆积范围是衡量爆破效果的重要参数之一。由于影响因素较多,理论计算尚有困难,应用于工程上的多为统计资料。

爆破工程

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