椭圆形框架核心筒结构楼房爆破拆除技术研究

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作者 夏治园 杨帆 +5 位作者 王刚 马立飞 杨翎 陈欢 罗国安 高朋飞 《爆破》 北大核心 2025年第1期116-124,共9页

针对某地18层椭圆形框架-核心筒结构楼房爆破拆除工况,通过系统分析楼房受力特征发现:椭圆形框筒结构楼房高宽比小、跨度长等特点,易发生后座甚至塌而不倒现象,核心筒内部剪力墙分布不规则,倒塌时易出现应力分布不均现象,导致楼体偏移... 针对某地18层椭圆形框架-核心筒结构楼房爆破拆除工况,通过系统分析楼房受力特征发现:椭圆形框筒结构楼房高宽比小、跨度长等特点,易发生后座甚至塌而不倒现象,核心筒内部剪力墙分布不规则,倒塌时易出现应力分布不均现象,导致楼体偏移设计方向。针对上述工程难点,设计时采用延期爆破、辅助弱化方式进行爆破拆除,首先通过拆分切割、化筒为墙等预处理方式破坏楼房抗侧移结构属性,避免楼体倒塌时发生偏移,再将爆破切口细致划分成4个爆破分区并逐步增大各区延期时间,尤其是将最后两分区延期时间提高至1 s,实现余留区域支撑点前移,避免塌而不倒现象,同时适当增大最末段起爆区域的支撑面积以控制后座,设计中选用上下双切口折叠爆破方法,控制楼房触地振动幅度,提高楼房整体解离效果。现场爆破拆除时,椭圆形楼房倒塌过程历时约5 s,基本沿设计方向倒塌,存在轻微后座,支柱失效明显,各层楼板依次折叠,爆堆集中,拆除爆破效果良好,为类似工程提供了借鉴。 展开更多

关键词 椭圆形楼房 框架-核心筒 爆破参数设计 控制爆破 倒塌条件

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基于混装炸药的顶部间隔装药结构对粉矿控制效果的研究

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作者 鲁海生 夏治园 +4 位作者 钱明渊 程路 袁政委 崔子恒 姚昌盛 《采矿技术》 2025年第3期189-193,共5页

露天灰岩骨料矿山爆破后粉矿率居高不下,易导致矿石资源利用率偏低、粉尘污染等问题,严重损害了企业经济利益和矿山周围环境。为控制矿山粉矿率,通过深入研究岩粉产生机理发现,顶部空气间隔可以降低冲击压力峰值,增加应力波作用时间,增... 露天灰岩骨料矿山爆破后粉矿率居高不下,易导致矿石资源利用率偏低、粉尘污染等问题,严重损害了企业经济利益和矿山周围环境。为控制矿山粉矿率,通过深入研究岩粉产生机理发现,顶部空气间隔可以降低冲击压力峰值,增加应力波作用时间,增大应力波传给岩石的冲量等效果。同时基于现有炮孔装药结构,采用LS-DYNA数值仿真软件对比分析了空气间隔装药和耦合装药两种工况下顶部矿体损伤效果。研究结果表明:顶部空气间隔装药结构可有效降低顶部矿体损伤,同时不会产生明显大块,在控制粉矿率的同时,保证了岩体破碎效果。经过现场爆破试验及筛分后发现,顶部空气间隔装药结构粉矿率降低了1%。 展开更多

关键词 骨料矿山 粉矿率 空气间隔装药 数值模拟

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双筒型旧硝铵造粒塔爆破拆除数值模拟与施工设计

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作者 孔庆亮 夏治园 +4 位作者 王刚 刘明锋 钱明渊 杨帆 高朋飞 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第2期151-159,共9页

针对复杂环境下57 m高双筒型旧硝铵造粒塔拆除爆破工况,通过分析双筒型造粒塔存在下落势能大与质量分布不均的结构特点,设计了中间起爆、逐段向双侧的爆破方式,以实现“定向爆破+内合”的倒塌效果。爆破设计方案中采用梯形爆破切口,并... 针对复杂环境下57 m高双筒型旧硝铵造粒塔拆除爆破工况,通过分析双筒型造粒塔存在下落势能大与质量分布不均的结构特点,设计了中间起爆、逐段向双侧的爆破方式,以实现“定向爆破+内合”的倒塌效果。爆破设计方案中采用梯形爆破切口,并严格控制其周长及高度,适当保留底部支撑墙体并开设精确对称定向窗,使用高精度导爆管雷管结合孔内延时、孔外接力的复式闭合双回路起爆技术进行爆破施工。经理论分析计算,最终确定爆破切口长度为13.5 m、高度3.5 m。为验证设计方案的合理性,使用LS-DYNA仿真软件建立造粒塔三维有限元模型并进行了倒塌预分析。仿真计算结果显示:造粒塔爆破倒塌过程共历时约8.8 s,通过对造粒塔倒塌形态和顶部关键质点位移变化进行分析发现倒塌过程存在轻微下座,未发生前冲现象,总体方案的爆破参数选取合理,拆除爆破可达到预期效果。现场爆破完成后发现爆破倒塌效果与仿真计算结果基本一致,为同类型爆破工程提供了一定参考。 展开更多

关键词 双筒造粒塔 定向爆破 分离式共节点 数值模拟 爆破设计

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高耸钢混结构造粒塔的定向爆破拆除设计及分离式共节点模拟研究

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作者 孔庆亮 夏治园 +4 位作者 王刚 钱明渊 刘明锋 杨帆 高朋飞 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期57-64,共8页

为成功爆破拆除复杂环境下85.8 m高钢筋混凝土结构造粒塔,结合塔身结构特点及周围环境情况,选用梯形爆破切口,开设高度对称的定向窗、定位窗,结合数据分析,最终确定切口圆心角为216°、切口高度为4.0 m,采用定向倾倒方式进行爆破拆... 为成功爆破拆除复杂环境下85.8 m高钢筋混凝土结构造粒塔,结合塔身结构特点及周围环境情况,选用梯形爆破切口,开设高度对称的定向窗、定位窗,结合数据分析,最终确定切口圆心角为216°、切口高度为4.0 m,采用定向倾倒方式进行爆破拆除。为验证爆破设计方案的可行性,采用LS-DYNA仿真软件建立造粒塔分离式共节点三维有限元模型进行仿真计算。结果表明:总体方案的爆破技术参数选取准确;造粒塔往右偏移约4.9°,基本沿原设计方向倒塌,筒体轻微下坐,未发生前冲现象,拆除爆破效果达到预期目标。数值模拟结果显示,塔身顶端节点位移、速度变化趋势与实际倒塌过程基本一致。可为类似工程提供参考。 展开更多

关键词 钢混造粒塔 定向爆破 爆破设计 分离式共节点 数值模拟

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18层框-筒结构楼房拆除爆破数值模拟分析

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作者 刘健修 高朋飞 +4 位作者 马国强 夏治园 杨帆 王刚 杨士昌 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第3期74-81,共8页

对于复杂环境条件下大跨距高楼房爆破拆除工况,在综合考虑周边环境条件的基础上,为保障楼房顺利倒塌,拟采用折叠爆破,分区块延时起爆方式,同时采用控制爆破技术减小楼体触地塌落振动对于周围建筑的危害。为验证爆破拆除设计的合理性,采... 对于复杂环境条件下大跨距高楼房爆破拆除工况,在综合考虑周边环境条件的基础上,为保障楼房顺利倒塌,拟采用折叠爆破,分区块延时起爆方式,同时采用控制爆破技术减小楼体触地塌落振动对于周围建筑的危害。为验证爆破拆除设计的合理性,采用ANSYS/LSDYNA数值仿真软件建立楼体分离式共节点三维有限元模型,对楼体倒塌形态进行预分析,通过分析楼体顶部关键节点位移变化趋势,发现楼房按原定设计方向倒塌,现场爆破后楼房解体充分,爆破后爆堆堆积,未出现明显楼体部件飞散等问题。研究结果表明:大跨距楼房重力势能转换较快,采用折叠爆破结合切梁断柱法可有效保障楼房迅速解体,降低触地冲量,减小触地振动等有害效应,采用分离式共节点竖直模拟方式可有效预测楼体爆破倒塌运动趋势,为类似爆破工程提供参考。 展开更多

关键词 拆除爆破 框-筒结构 数值模拟

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复杂环境下砖混烟囱爆破拆除方案设计与实施

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作者 马朝阳 夏治园 +5 位作者 昂朝明 余和平 杨风雷 刘兴宝 王涛 张震 《现代矿业》 CAS 2024年第11期238-242,共5页

针对某复杂环境下的一座砖混结构烟囱爆破拆除工况,对现场进行充分调研,确定采用定向倾倒方式进行爆破作业。通过理论分析,结合类似工程实践经验,对爆破技术参数进行了计算并优化,开设高度对称定向窗,控制烟囱定向倒塌方向,并采用数码... 针对某复杂环境下的一座砖混结构烟囱爆破拆除工况,对现场进行充分调研,确定采用定向倾倒方式进行爆破作业。通过理论分析,结合类似工程实践经验,对爆破技术参数进行了计算并优化,开设高度对称定向窗,控制烟囱定向倒塌方向,并采用数码电子雷管,保障烟囱沿中心线倒塌;同时确定合理的切口高度、圆心角、单耗、一次齐爆药量等爆破参数,并对爆破作业进行了安全校核。为判断爆破方案是否合理,采用LS-DYNA数值模拟软件对烟囱倾倒过程进行预分析,观测其运动过程和最终倒塌方向。仿真结果表明:烟囱约经过6.5 s倒塌完成,倒塌方向与设计方向一致,经过几何分析发现未触及周边建筑物。现场爆破拆除过程中发现,烟囱沿设计方向倾倒,触地无前冲现象,爆破有害效应均得到了有效控制,为类似拆除爆破工程提供了一定的借鉴。 展开更多

关键词 复杂环境 砖混烟囱 定向倒塌 数值模拟

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碳纤维复合材料编织板的爆炸分离研究

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作者 胡坤伦 薛克军 +4 位作者 何志杰 赵康 夏治园 宋凡平 韩体飞 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第4期1-6,24,共7页

为探究碳纤维复合材料编织板的爆炸分离方法,通过C型聚能装药结构、线性聚能切割器2种切断方法进行试验探究,并利用AUTODYN软件进行数值模拟,分析切口处粒子飞散速度,结合Tsai-Wu张量强度准则分析复合板断裂程度。试验结果表明:C型聚能... 为探究碳纤维复合材料编织板的爆炸分离方法,通过C型聚能装药结构、线性聚能切割器2种切断方法进行试验探究,并利用AUTODYN软件进行数值模拟,分析切口处粒子飞散速度,结合Tsai-Wu张量强度准则分析复合板断裂程度。试验结果表明:C型聚能装药结构和线性聚能切割器均能成功切断复合板,C型聚能装药结构由一次强激波压缩切断复合板,切口较为平整;线性聚能切割器由于未设炸高,在未充分形成的射流和拉伸波的作用下,导致切口有较大损伤,没有C型聚能装药结构切口平整。模拟结果表明复合板在分离过程中经历了4个阶段,切口粒子形成2次峰值速度;由Tsai-Wu张量计算出复合板断裂完全,各个监测点的F值都比恰好断裂的时的F值大2~8倍左右,试验药量较大,应适当减少药量,为今后的优化试验奠定了基础。 展开更多

关键词 爆炸分离 碳纤维复合材料 数值模拟 线性聚能切割器

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既有溶洞岩体爆破装药结构优化及数值模拟 被引量：5

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作者 夏治园 高朋飞 +3 位作者 钱明渊 程路 袁政委 崔子恒 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第2期42-47,共6页

为降低溶洞等不良地质条件对于台阶爆破作业的负面影响,基于既有溶洞露天爆破作业工况,运用AUTODYN数值仿真软件,建立二维有限元模型,针对孔身、孔底、孔间溶洞模型进行装药结构优化及仿真分析,重点对比分析了不同模型岩体损伤、孔壁压... 为降低溶洞等不良地质条件对于台阶爆破作业的负面影响,基于既有溶洞露天爆破作业工况,运用AUTODYN数值仿真软件,建立二维有限元模型,针对孔身、孔底、孔间溶洞模型进行装药结构优化及仿真分析,重点对比分析了不同模型岩体损伤、孔壁压力和飞石速度差异。结果表明:对于孔身溶洞,相较于普通PVC管装药结构,采用尼龙编织袋装药爆破可有效提高爆炸冲击波对孔壁的压力,降低大块率,改善岩体松动效果;孔底溶洞采用底部填塞+上部装药外加台阶底部钻水平孔装药方式,可有效破除残留根底;对于贯通型孔间溶洞,采用底部装药+中间填塞+上部装药+顶部填塞的分段装药结构,并在前排钻辅助孔进行孔底装药,可有效改善岩体损伤破碎效果。 展开更多

关键词 深孔台阶爆破 数值模拟 溶洞 岩体损伤 孔壁压力

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复杂环境下108 m高造粒塔定向控制拆除爆破 被引量：13

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作者 薛克军 胡坤伦 +4 位作者 杨辉 夏治园 韩体飞 李毅 宋凡平 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第2期100-107,共8页

为拆除复杂环境下108 m高造粒塔,在仔细分析造粒塔周围环境和拆除技术难点的基础上,结合数值模拟验证了方案的可行性,采用定向控制爆破的方法成功拆除该造粒塔。结果表明:数值模拟计算出造粒塔顶端节点在竖直方向(z)和倒塌方向(y)的位... 为拆除复杂环境下108 m高造粒塔,在仔细分析造粒塔周围环境和拆除技术难点的基础上,结合数值模拟验证了方案的可行性,采用定向控制爆破的方法成功拆除该造粒塔。结果表明:数值模拟计算出造粒塔顶端节点在竖直方向(z)和倒塌方向(y)的位移均为108 m,竖直下落的速度未发生突跃,非倒塌方向(x)位移几乎为0,造粒塔倒塌充分,倒塌过程中未出现偏移和后坐;采用梯形爆破切口,切口圆心角为216°,切口高度为7 m,北偏西6°定向倾倒的爆破方案拆除效果良好;起爆后,造粒塔按预定方向顺利倒塌,且实际倒塌过程和模拟倒塌过程基本一致,本次采用的数值模型可对同类工程实践起到一定的指导作用。 展开更多

关键词 拆除爆破 造粒塔 定向倒塌 安全校核 数值模拟

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桔瓣式球型储液罐爆破振动响应分析 被引量：1

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作者 赵康 王猛 +3 位作者 何志杰 夏治园 马刘博 胡坤伦 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第3期113-118,124,共7页

为研究深孔台阶爆破工况下,爆区中远端既有桔瓣式球型储罐振动响应问题,采用ANSYS/LSDYNA建立有限元模型,结合流固耦合算法,分析了不同起爆方式下球罐关键质点动态响应情况,重点研究了罐壁处不同质点的振动峰值速度和罐内储液对峰值速... 为研究深孔台阶爆破工况下,爆区中远端既有桔瓣式球型储罐振动响应问题,采用ANSYS/LSDYNA建立有限元模型,结合流固耦合算法,分析了不同起爆方式下球罐关键质点动态响应情况,重点研究了罐壁处不同质点的振动峰值速度和罐内储液对峰值速度的影响。结果表明:爆破地震所引起的振动破坏效应主要集中于球罐迎爆面罐壁与支柱连接处,其中罐壁与支柱连接处附近最为剧烈,易突破振速安全阈值,需要重点防护;采用延时起爆,减小药量等合理起爆方案可有效削弱爆破地震效应;适量调整罐内储液高度也可有效提高球罐自身的稳定性,起到有效的防护作用。 展开更多

关键词 球型储液罐 爆破载荷 振动响应 峰值振速

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水塔爆破拆除及塌落振动安全核算 被引量：5

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作者 马刘博 林飞 +2 位作者 夏治园 常彬彬 王猛 《煤矿爆破》 2019年第6期30-34,38,共6页

为了核算水塔倒塌的振动安全,通过对一座35 m高钢筋混凝土水塔的控制爆破拆除,结合水塔结构和周围环境设计了合理的爆破方案。在不考虑能量耗散的情况下,从能量转换的角度,以一种新的理论公式对塌落振动进行了安全校核。结合爆破后的振... 为了核算水塔倒塌的振动安全,通过对一座35 m高钢筋混凝土水塔的控制爆破拆除,结合水塔结构和周围环境设计了合理的爆破方案。在不考虑能量耗散的情况下,从能量转换的角度,以一种新的理论公式对塌落振动进行了安全校核。结合爆破后的振动监测数据分析,理论公式能在一定程度预测塌落振动和衰减,其相关系数可根据后续工程经验进行调整。水塔起爆后完全按照设计倾倒方向倒塌,减振措施有效减小了振动影响,各类爆破有害效应均在可控范围内,取得了理想的爆破效果,对相似工程具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 钢筋混凝土水塔 拆除爆破 塌落振动 安全核算

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钛-钛合金爆炸焊接布药结构与波状结合状态相关性仿真研究 被引量：2

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作者 刘武 夏治园 +2 位作者 马刘博 王志富 王猛 《煤矿爆破》 2020年第3期14-18,共5页

对钛-钛合金爆炸焊接工艺进行设计优化,运用AUTODYN有限元模拟软件对钛-钛合金爆炸焊接过程进行数值模拟,分析各项初始参数与基、复板结合状态的相关性。结果表明:钛-钛合金爆炸焊接过程中基、复板运动状态符合刻入机理,合理的梯形布药... 对钛-钛合金爆炸焊接工艺进行设计优化,运用AUTODYN有限元模拟软件对钛-钛合金爆炸焊接过程进行数值模拟,分析各项初始参数与基、复板结合状态的相关性。结果表明:钛-钛合金爆炸焊接过程中基、复板运动状态符合刻入机理,合理的梯形布药能有效提高焊接界面波状结合质量,设置一定的复板初始角度,会导致焊接结合区参数明显增大,影响复合板质量。 展开更多

关键词 钛合金 数值模拟 爆炸焊接 波状结合

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