高聳鋼混結(jié)構(gòu)造粒塔的定向爆破拆除設(shè)計(jì)及分離式共節(jié)點(diǎn)模擬研究?

孔慶亮 夏治園 王 剛 錢明淵 劉明鋒 楊 帆 高朋飛

①浙江省第一水電建設(shè)集團(tuán)股份有限公司(浙江杭州，310051)

②安徽江南爆破工程有限公司(安徽宣城，242300)

0 引言

隨著城市結(jié)構(gòu)布局的不斷優(yōu)化，老舊工業(yè)區(qū)逐步進(jìn)入改造升級(jí)階段。 因此，不可避免會(huì)遇到廢棄高聳建(構(gòu))筑物的拆除作業(yè)，如化工造粒塔、鋼混煙囪的拆除等[1-3]。 鑒于高聳建(構(gòu))筑物的結(jié)構(gòu)特征，常會(huì)采用爆破法進(jìn)行拆除。 相較于傳統(tǒng)機(jī)械拆除法，爆破拆除可有效減短施工工期，提高本質(zhì)安全，具有高效、安全、經(jīng)濟(jì)性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用[4-6]。

在高聳建(構(gòu))筑物爆破拆除工程中，往往是采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行爆破拆除設(shè)計(jì)，并進(jìn)行一定的參數(shù)優(yōu)化。 蓋四海[7]通過(guò)提高爆破切口高度，對(duì)造粒塔部分塔體采取適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，并根據(jù)試爆效果確定合理的爆破參數(shù)，確保了造粒塔按照方案設(shè)計(jì)方向倒塌。 李本偉等[8]參考煙囪及冷卻塔爆破方法，同時(shí)根據(jù)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用大切口的預(yù)處理措施、高切口定向爆破技術(shù)，成功爆破拆除了1 棟64 m 高的尿素造粒塔。 遲力源等[9]采用套入式爆破拆除方法拆除了一棟復(fù)雜環(huán)境下的250 m 高鋼混煙囪。張英才等[10]基于210 m 高的雙層套筒煙囪拆除工況，采用高切口、單向倒塌控制技術(shù)，順利爆破拆除了該鋼混煙囪。

但是，現(xiàn)場(chǎng)工程控制參數(shù)變化多樣，無(wú)法有效預(yù)料建(構(gòu))筑物倒塌后具體的形態(tài)。 因此，國(guó)內(nèi)學(xué)者將有限元仿真技術(shù)應(yīng)用于預(yù)測(cè)建(構(gòu))筑物爆破拆除實(shí)際倒塌過(guò)程，推測(cè)建(構(gòu))筑物倒塌方位、倒塌距離、爆堆標(biāo)高、觸地振動(dòng)、解體形態(tài)及爆破危害情況，彌補(bǔ)工程經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)的不足。 董星等[11]選取適當(dāng)參數(shù)，并基于LS-DYNA 有限元分析軟件對(duì)100 m 高煙囪的爆破拆除過(guò)程進(jìn)行了等比例數(shù)值仿真計(jì)算，模擬結(jié)果與實(shí)際倒塌過(guò)程基本一致，順利拆除了該高聳鋼混煙囪。 高文樂(lè)等[12]研究了多截面、承重立柱型鋼混建(構(gòu))筑物爆破傾倒過(guò)程，并結(jié)合數(shù)值模擬方法分析了框架部分的受力狀態(tài)。 薛克軍等[13]采用整體式建模法建立了造粒塔有限元模型，對(duì)108 m 高造粒塔定向倒塌過(guò)程進(jìn)行了仿真分析。

就現(xiàn)有研究成果來(lái)看，高聳造粒塔爆破拆除相關(guān)課題研究相對(duì)較少，研究方向主要放在爆破參數(shù)的優(yōu)化和爆破有害效應(yīng)防治方面，造粒塔爆破傾倒數(shù)值模擬研究也基本停留在整體式建模法上，無(wú)法有效還原鋼混結(jié)構(gòu)在爆破傾倒過(guò)程中不同力學(xué)特性，仿真精度一般。 基于某地化工廠85.8 m 高鋼混結(jié)構(gòu)造粒塔爆破拆除工程，通過(guò)LSDYNA 有限元仿真軟件建立1∶1 三維結(jié)構(gòu)模型，采用分離式共節(jié)點(diǎn)方法建模，模擬鋼筋、混凝土等材料不同的力學(xué)特性，提高了數(shù)值仿真精度和仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，有效預(yù)測(cè)了造粒塔傾倒過(guò)程整體運(yùn)動(dòng)的變化情況。 為類似工況數(shù)值仿真及爆破拆除設(shè)計(jì)提供了參考。

1 工程概況

1.1 地理環(huán)境

應(yīng)國(guó)家政策需要，某化工廠區(qū)須整體拆除，相關(guān)設(shè)備部分已完成人工拆除，現(xiàn)余鋼混結(jié)構(gòu)造粒塔一座，因待拆除體結(jié)構(gòu)高大且堅(jiān)固，需進(jìn)行爆破拆除。

造粒塔東側(cè)約25 m 處、東南側(cè)約42 m 處為待拆除廠房；南側(cè)為待拆除生產(chǎn)設(shè)備廠房，與造粒塔樓梯間相連；西側(cè)約45 m 處為待拆除加工包裝車間，由產(chǎn)品輸料帶相連；北側(cè)約3 m 處為待拆除液汽管道，約42 m 處為待拆除舊尿素造粒塔及附屬建(構(gòu))筑物。 待周邊建(構(gòu))筑物全部拆除后，再進(jìn)行造粒塔的爆破拆除施工。 爆區(qū)環(huán)境如圖1 所示。

圖1 造粒塔拆除爆破環(huán)境圖(單位:m)Fig.1 Environment around the granulation tower to be demolished for blasting (Unit: m)

1.2 工程結(jié)構(gòu)

造粒塔為圓柱形的框架結(jié)構(gòu)(圖2)。 左側(cè)為長(zhǎng)方體樓梯和電梯間，典型的異型建(構(gòu))筑物。 筒身采用C35 混凝土澆筑，總高85.8 m，外徑?1＝18 m，內(nèi)徑?2＝17 m，塔身底部周長(zhǎng)約56.5 m。 左側(cè)樓梯間外壁厚0.2 m，為尺寸8.9 m× 5.2 m 的剪力墻結(jié)構(gòu)。 電梯間為2.0 m×2.0 m 的正方體剪力墻構(gòu)造，壁厚依次為0.3 m 和0.2 m。

圖2 造粒塔結(jié)構(gòu)(單位:m)Fig.2 Structure of the granulation tower

1.3 工程難點(diǎn)

1)造粒塔高且重，高徑比為4.75，下落勢(shì)能大，傾倒觸地的沖量大，須制定減振措施，防止出現(xiàn)前沖等現(xiàn)象。

2)造粒塔筒壁較厚，鋼混結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，易出現(xiàn)爆后不倒現(xiàn)象。

3)造粒塔整體質(zhì)量較高，爆破時(shí)易產(chǎn)生嚴(yán)重下坐，導(dǎo)致倒塌方向偏離設(shè)計(jì)方向等問(wèn)題出現(xiàn)。

4)造粒塔整體結(jié)構(gòu)為圓筒加電梯間的異型建(構(gòu))筑物，重心偏向電梯間方向，爆破過(guò)程中易因質(zhì)量分布特性導(dǎo)致倒塌方向偏移。

2 控制爆破拆除總體方案設(shè)計(jì)

2.1 倒塌方向

造粒塔自身結(jié)構(gòu)為圓筒形框架和電(樓)梯間相結(jié)合的現(xiàn)澆鋼混厚壁結(jié)構(gòu)。

考慮到造粒塔東側(cè)廠房和管道等設(shè)備設(shè)施均待拆除，有足夠的倒塌空間，便于鋪設(shè)緩沖材料，故傾倒方向選擇正東方向。 待東側(cè)廠房和管道機(jī)械拆除后實(shí)施。

按照開(kāi)窗口、斷鋼筋、余留支撐板塊以及多打孔、少裝藥、適度破壞的設(shè)計(jì)方針進(jìn)行爆破拆除。

2.2 技術(shù)要點(diǎn)

1) 考慮到圓筒型造粒塔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，擬定采用中間起爆、逐段向雙側(cè)起爆的方式，實(shí)現(xiàn)向東定向＋內(nèi)合的倒塌效果。 對(duì)設(shè)計(jì)切口范圍內(nèi)圓筒、電(樓)梯間進(jìn)行機(jī)械預(yù)拆除。 僅對(duì)外壁進(jìn)行鉆孔爆破，爆破時(shí)采用開(kāi)挖減振溝、設(shè)置防振土堤等方式控制爆破振動(dòng)和筒體前沖。

2) 針對(duì)造粒塔筒壁厚、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)提高爆破缺口高度，增大切口圓心角，適當(dāng)減小支撐部位強(qiáng)度，保障筒體整體傾倒。

3) 針對(duì)造粒塔重心向電梯間偏離，易產(chǎn)生下坐等問(wèn)題，爆破設(shè)計(jì)時(shí)須嚴(yán)格核準(zhǔn)筒體重心所在位置，在重心兩側(cè)均勻布置切口，開(kāi)設(shè)高度對(duì)稱定向窗，采用高精度雷管進(jìn)行爆破，保障倒塌過(guò)程中筒體倒塌方向不發(fā)生偏移。

2.3 爆破切口設(shè)計(jì)

2.3.1 切口形式

根據(jù)造粒塔的構(gòu)造特點(diǎn)，切割形式選取正梯形，切割位置選在地基以上1.0 m 處。

2.3.2 切口尺寸

根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式確定切口尺寸。

切口長(zhǎng)度

式中:D為造粒塔切口處外徑，取D ＝18 m。 運(yùn)算后，得出L ＝33.9 m。

切口高度

按照式(2)計(jì)算，造粒塔的切口高度Hp＝3.0～4.5 m。 為保證塔體倒塌的精準(zhǔn)度，本次爆破切口高度取Hp＝4.0 m。 切口平面如圖3 所示。

圖3 切口平面圖(單位: m)Fig.3 Plan view of the incision (Unit: m)

附屬電(樓)梯間切口高度與塔體切口高度一致。 鉆孔區(qū)域參數(shù)設(shè)置如表1 所示。 該切口高度范圍內(nèi)，剪力墻全部鉆孔爆破或人工拆除，確保機(jī)械預(yù)拆除部分不超過(guò)保留部分。

表1 造粒塔爆破切口參數(shù)Tab.1 Parameters of blasting incision for the granulation tower

2.3.3 筒體定向窗的布置及尺寸

按照確定的切口形式，將定向窗口設(shè)計(jì)成三角形。 三角形的基底寬為6.0 m，高度約為4.0 m，底角為34°。 在倒塌中心線位置開(kāi)設(shè)定位窗，定位窗為矩形。 定向窗、定位窗與切口高度一致。 如圖4所示。

圖4 切口展開(kāi)及爆破區(qū)分布(單位:m)Fig.4 Unfolding of the incision and layout of blasting areas(Unit: m)

2.4 爆破參數(shù)及裝藥量設(shè)計(jì)

2.4.1 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

根據(jù)高聳建(構(gòu))筑物爆破拆除炮孔參數(shù)設(shè)計(jì)原則，確定爆破參數(shù)。

炮孔深度

式中:B為壁厚，取0.5m。L取0.32 m。

最小抵抗線

炮孔孔距

a取0.40 m。

炮孔排距

b取0.35 m。

2.4.2 裝藥量設(shè)計(jì)

人工鉆孔孔徑為40 mm。 造粒塔爆破孔網(wǎng)參數(shù)如表2 所示。 為保證爆破效果，造粒塔中間孔適當(dāng)增加藥量。

表2 造粒塔孔網(wǎng)參數(shù)Tab.2 Parameters of hole network for the granulation tower

總裝藥量計(jì)算。 筒體:爆區(qū)布置于切口范圍鉆孔爆破區(qū)中，方向均朝向造粒塔中央，且相鄰排間的爆區(qū)均呈梅花狀排列。 鉆爆范圍內(nèi)共布置了12 排炮孔，每排45 個(gè)炮孔，共540 個(gè)炮孔。 裝藥量為540 ×0.20 ＝108 kg，計(jì)劃用120 kg。 樓(電)梯間:對(duì)內(nèi)部部分步梯、鋼結(jié)構(gòu)以及非承重墻體先進(jìn)行機(jī)械預(yù)拆除，墻體鉆孔個(gè)數(shù)為(8.9 ＋5.2) ×4/(0.3 ×0.25) ＝752，可得裝藥量為752 ×0.075 ＝56.4 kg?？紤]到柱化處理，炮孔數(shù)和裝藥量均減半。

2.4.3 起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)

為減少一次齊發(fā)藥量以及因爆破時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)而對(duì)周圍環(huán)境造成的干擾，采取孔內(nèi)同段別、孔外延期的起爆方法。 造粒塔沿傾倒的中心線出發(fā)，整個(gè)切口區(qū)域分成4 個(gè)爆破破碎區(qū)。 I～I(xiàn)II 區(qū)分布如圖4所示；IV 區(qū)位電(樓)梯間。 因爆破器材供應(yīng)問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)未使用數(shù)碼電子雷管，采用高精度導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行缺口爆破，控制延期誤差。 其中:I 區(qū)孔外使用MS1 簇并聯(lián)；II 區(qū)孔外使用MS3 簇并聯(lián)；III 區(qū)孔外使用MS5 簇并聯(lián)；IV 區(qū)孔外使用MS7 簇并聯(lián)。

3 有限元仿真分析

3.1 分離式共節(jié)點(diǎn)模型

不同于普通整體式建模，分離式建模方法是將框架結(jié)構(gòu)中鋼筋、混凝土材料分開(kāi)建模，采用不同單元類型和材料進(jìn)行仿真計(jì)算，分開(kāi)計(jì)算出鋼筋單位剛度矩陣KC、混凝土單位剛度矩陣KS，而后再系統(tǒng)地整合，匯總成總體剛度矩陣K[5]。

如圖5 所示，分離式共結(jié)點(diǎn)模型中，鋼筋采用梁?jiǎn)卧蛘邨U單元；混凝土采用實(shí)體單元。 鋼筋單元與混凝土單元共同節(jié)點(diǎn)，與建(構(gòu))筑物實(shí)際建造狀態(tài)更為吻合。 計(jì)算過(guò)程中，根據(jù)倒塌時(shí)的應(yīng)力變化，鋼筋和混凝土結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不同的力學(xué)形態(tài)，從而更為精確地模擬出爆破拆除過(guò)程中各組分材料力學(xué)的變化情況。 當(dāng)混凝土單元達(dá)到失效條件被系統(tǒng)自動(dòng)刪除后，鋼筋單元仍然承擔(dān)抗壓、抗拉作用，直至達(dá)到失效條件[14]，提高了爆破拆除過(guò)程的仿真精度。

圖5 分離式共節(jié)點(diǎn)建模示意圖Fig.5 Schematic diagram of separated common node modeling

3.2 模型建立

基于分離式共節(jié)點(diǎn)建模法，使用LS-DYNA 建立1∶1 三維有限元仿真模型。 模型單位制選取為kgm-s。 其中:鋼筋材料采用梁?jiǎn)卧狟eam161 進(jìn)行建模；混凝土材料和地面采用實(shí)體單元Solid164 建模。

造粒塔鋼筋骨架與混凝土筒體有限元模型如圖6 所示。

圖6 鋼混結(jié)構(gòu)造粒塔有限元模型Fig.6 Finite element model of the granulation tower with reinforced concrete structure

3.3 材料選取

鋼筋材料與混凝土材料均采用經(jīng)典塑性隨動(dòng)模型*Mat_Plastic_Kinematic 加以描述；地面材料采用*Mat_Rigid 剛體材料描述；采用Mat_Add_Erosion關(guān)鍵字定義爆破切口并模擬混凝土的壓碎破壞過(guò)程。 材料參數(shù)如表3 所示[15]。

表3 有限元模型的材料參數(shù)Tab.3 Material parameters of the finite element model

3.4 載荷施加

在造粒塔模型上施加自身重力載荷和重力加速度g ＝9.8 m/s，造粒塔底部施加固結(jié)約束。

3.5 接觸設(shè)置

選用單面自動(dòng)接觸關(guān)鍵字模擬各組分間的接觸；采用節(jié)點(diǎn)-單元穿透控制接觸關(guān)鍵字模擬鋼筋與地面的接觸，防止鋼筋穿透地面，節(jié)省計(jì)算時(shí)長(zhǎng)。

3.6 倒塌過(guò)程

采用LS-PrePost 對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行后處理。鋼混造粒塔倒塌過(guò)程如圖7 所示。

圖7 造粒塔模擬倒塌過(guò)程Fig.7 Simulation of collapse process of the granulation tower

由圖7 中可以看出，在t ＝0.1 s 時(shí)，筒體產(chǎn)生缺口；在上部筒體重力載荷影響下，余留截面應(yīng)力部分改變，短暫處于完全受壓的極限狀態(tài)，形成倒塌中性軸；而余留的支撐體外部混凝土因?yàn)槔瓚?yīng)力而變形，進(jìn)而斷裂、破壞。 受拉部位從中間向兩邊發(fā)展，逐漸出現(xiàn)橫向裂縫(圖8)，鋼筋骨架也隨之受拉失效。

圖8 橫向裂縫Fig.8 Transverse crack

伴隨著中性軸的持續(xù)后退，余留截面逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭芾c受壓2 種受力狀態(tài)并存的情況，受拉和受壓區(qū)域以中心軸為界線，對(duì)稱分布在傾倒中心線兩側(cè)。 缺口處保留的筒體被部分壓碎。t ＝5.0 s 時(shí)，在傾倒力矩的作用下造粒塔開(kāi)始加速傾斜，筒體開(kāi)始下坐、定向偏轉(zhuǎn)，如圖9 所示。 筒體內(nèi)鋼筋也處于應(yīng)力極限狀態(tài)，進(jìn)而發(fā)生拉伸、斷裂等物理行為。

圖9 筒體下坐Fig.9 Lower sitting of the cylinder

結(jié)構(gòu)經(jīng)歷約5.0 s 左右的應(yīng)力重分布后，由于慣性作用，支撐部位逐漸擴(kuò)大和前移。 觸地支撐部位開(kāi)始前移，與地面接觸面積增大。 地面的約束加強(qiáng)，上部結(jié)構(gòu)質(zhì)心越過(guò)支撐部位的中性軸，加上地面的摩擦阻力的約束作用，產(chǎn)生新的支點(diǎn)。 上部結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)、坍落，筒體將繞新的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)下傾。 隨著轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的不斷增大，筒體轉(zhuǎn)動(dòng)加速度不斷加大，筒體加速傾倒，直至倒塌完成，整體倒塌過(guò)程歷時(shí)約10.0 s。

觀測(cè)造粒塔筒體上部關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(圖10)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合該節(jié)點(diǎn)位置的位移、速度變化特征，計(jì)算、校核、確定在該造粒塔筒體結(jié)構(gòu)的倒塌傾覆過(guò)程中有無(wú)出現(xiàn)明顯偏離。

圖10 造粒塔頂部節(jié)點(diǎn)Fig.10 Measuring point at the top of the granulation tower

X、Y、Z3 個(gè)方向的位移和速度變化如圖11 所示。

圖11 造粒塔頂部節(jié)點(diǎn)的位移和速度變化趨勢(shì)Fig.11 Variation trend of displacement and speed of the measuring point at the top of the granulation tower

由圖11 可以看到:0 ～4.0 s 內(nèi)，造粒塔3 個(gè)方向的速度變化緩慢，可以判斷此階段為余留支撐體的破壞過(guò)程；在2.5 s 左右，余留支撐體的混凝土出現(xiàn)了損傷，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)下坐現(xiàn)象，Z方向速度突躍增長(zhǎng)至-7.2 m/s，余留支撐體大致經(jīng)過(guò)爆破切口形成、中性軸形成、中性軸后退、斷裂微傾4 個(gè)過(guò)程，筒體傾斜幅度非常小，位移隨著緩慢變化；在4.0 ～9.2 s時(shí)間段內(nèi)，Z方向速度突躍增長(zhǎng)，因?yàn)樵谠摃r(shí)間段內(nèi)，造粒塔下坐完成，產(chǎn)生新支點(diǎn)，筒體圍繞新的支點(diǎn)定軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度及速度進(jìn)而迅速增大。 當(dāng)?shù)顾Y(jié)束后，筒體頂部選取節(jié)點(diǎn)在X向移動(dòng)約80.0 m，對(duì)比造粒塔標(biāo)高(85.8 m)較小，充分證明在筒體傾倒過(guò)程中有一定下坐，筒體壓碎長(zhǎng)度約5.8 m，由于造粒塔呈弧線運(yùn)動(dòng)方式，故出現(xiàn)速度先增大、后降低的拱狀變化。Z向最大位移84.9 m，與造粒塔高度較為接近。Y向整體運(yùn)動(dòng)速度無(wú)明顯變化，最終位移7.3 m，表明造粒塔倒塌方向與正東方向存在一定夾角，約為4.9°，主要是由于造粒塔南側(cè)有一電(樓)梯間，筒體重心往南偏，下落時(shí)方向朝該側(cè)偏移少許，但整體結(jié)構(gòu)偏移的角度不大，符合預(yù)期效果。

4 爆破效果

根據(jù)擬定爆破方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)爆破作業(yè)，造粒塔爆破倒塌過(guò)程如圖12 所示。

對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地倒塌結(jié)果與數(shù)值仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，造粒塔倒塌軌跡基本相同，均有一定的下坐現(xiàn)象，倒塌時(shí)長(zhǎng)較為吻合，基本沿設(shè)計(jì)方向倒塌，觸地后部分解體，整體結(jié)構(gòu)基本破壞，未發(fā)生前沖現(xiàn)象，爆破效果較為理想。

5 結(jié)論

1) 基于高聳造粒塔實(shí)際爆破拆除工況，依據(jù)開(kāi)窗口、斷鋼筋、余留支撐板塊以及多打孔、少裝藥、適度破壞的原則，結(jié)合相關(guān)理論及工程實(shí)際開(kāi)設(shè)定向窗、定位窗，并進(jìn)行了爆破切口設(shè)計(jì)、爆破參數(shù)計(jì)算，同時(shí)采用數(shù)值模擬進(jìn)行了預(yù)分析，高效精確地完成了造粒塔定向爆破拆除。

2) 開(kāi)設(shè)高度對(duì)稱定向窗，采用高精度雷管對(duì)稱起爆方式確保了造粒塔沿設(shè)計(jì)方向倒塌。 采用高精度導(dǎo)爆管雷管，若結(jié)合電子雷管可將爆破延期時(shí)間誤差控制在1 ms 內(nèi)，保證沿缺口中心線對(duì)稱爆區(qū)起爆時(shí)間的高度一致，從而提高缺口成型效果，有效保障了造粒塔沿筒體中心線傾倒，提高了現(xiàn)場(chǎng)爆破的可靠性。

3) 根據(jù)頂部節(jié)點(diǎn)位移變化數(shù)值仿真計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，造粒塔受右端樓梯、電梯間影響，重心偏右，倒塌時(shí)相較于原設(shè)計(jì)正東方向上往右偏移約4.9°，計(jì)算過(guò)程中X向位移略小于筒體長(zhǎng)度，約5.8 m，說(shuō)明產(chǎn)生了一定的下坐，與實(shí)際爆破倒塌過(guò)程較為相符。

4) 采用分離式共節(jié)點(diǎn)建模方法對(duì)造粒塔爆破倒塌過(guò)程進(jìn)行仿真計(jì)算，仿真計(jì)算有效模擬了余留體裂縫伸展、筒體下坐等多種倒塌過(guò)程形態(tài)。 通過(guò)觀察筒體關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)曲線，有效預(yù)測(cè)了筒體支撐體破壞，中性軸形成、后退、失效，新支點(diǎn)形成，筒體沿新支點(diǎn)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，加速傾倒等多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，現(xiàn)場(chǎng)爆破實(shí)際倒塌結(jié)果與仿真運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)較為一致。