基于ANSYS/LS-DYNA框剪結(jié)構(gòu)爆破倒塌仿真分析
摘 要:不同切口方式與延期時(shí)差對(duì)建筑物拆除爆破倒塌效果有極大影響,尤其是對(duì)大高寬比的框架剪力墻結(jié)構(gòu)。因此,利用數(shù)值模擬對(duì)建筑物倒塌效果進(jìn)行仿真分析,對(duì)于爆破方案的優(yōu)化具有重要的指導(dǎo)意義。以某17層框架剪力墻結(jié)構(gòu)拆除爆破工程實(shí)例,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件,采用整體式模型,
對(duì)不同切口方式和延期時(shí)差的框架剪力墻結(jié)構(gòu)倒塌過程進(jìn)行數(shù)值模擬。對(duì)框剪結(jié)構(gòu)分別采用三角形和梯形切口,以及切口處中間排立柱同時(shí)起爆和延期起爆,共選取4種組合方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)倒塌的對(duì)比分析。結(jié)果表明:采用三角形切口時(shí),中間排立柱同時(shí)起爆,最后排立柱容易被壓屈,形成的偏心彎矩比第二爆破區(qū)段只爆破底層立柱偏小;采用梯形切口時(shí),在切口全部形成后,結(jié)構(gòu)倒塌過程中,梯形切口以上部分形成附加的偏心彎矩較三角形切口小,切口觸地時(shí)前傾速度比三角形切口小。
拆除爆破得益于其安全、快速和高效等特點(diǎn),近年來在建筑物拆除,特別是在高層建筑物拆除中得到了有效的應(yīng)用。框架剪力墻結(jié)構(gòu)由于其抗震和抗風(fēng)性能好,被普遍應(yīng)用于城市超高層建筑中,故相應(yīng)的對(duì)框剪結(jié)構(gòu)的拆除項(xiàng)目數(shù)量是不勝枚舉。在對(duì)建筑物進(jìn)行拆除爆破時(shí),常用的爆破切口形式主要有兩種,即梯形切口和三角形切口,切口形式的選取對(duì)爆破效果會(huì)產(chǎn)生重要影響;與此同時(shí)切口處各爆破構(gòu)件的延期起爆時(shí)間對(duì)結(jié)構(gòu)拆除爆破起著關(guān)鍵作用。而對(duì)于切口處立柱的起爆情況的研究分析,更多的還停留在經(jīng)驗(yàn)總結(jié)階段,其原因是拆除爆破具有不可逆性,對(duì)其進(jìn)行實(shí)體實(shí)驗(yàn)代價(jià)太大。因此,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值模擬則成為分析拆除爆破倒塌過程的極佳手段。
研究表明,選取恰當(dāng)?shù)哪P团c參數(shù),數(shù)值模擬可以真實(shí)地反映建筑物爆破拆除倒塌過程,模擬得到的該建筑爆破倒塌堆積形態(tài)與工程實(shí)際吻合良好,對(duì)實(shí)際工程有重要的參考價(jià)值。基于某17層大高寬比框架剪力墻結(jié)構(gòu),利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件,采用鋼筋混凝土整體式模型對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)比分析不同方案下框架倒塌效果,優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)方案,為類似工程提供借鑒。
1 工程實(shí)例
1.1 工程概況
待拆除的樓房位于某市區(qū)中央大道附近的較為繁華的商業(yè)圈,樓房北側(cè)毗鄰中央大道,東側(cè)為拆遷后空地,四周工程環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜:待拆除建筑距離北側(cè)的10KV地下電力管道最近距離4.0m,距離φ1000地下排水管5.4m,距離人防邊墻6.9m,距離路邊架空線路7.5m,距離中央大道10.0m,其西側(cè)與南側(cè)還有待拆除建筑,馬路對(duì)面是萬達(dá)購物廣場(chǎng),如圖1所示。
圖1 周邊環(huán)境
待拆除建筑建筑面積約12000m2,為框架剪力墻結(jié)構(gòu),其混凝土標(biāo)號(hào)為C30。結(jié)構(gòu)主體高度為66.3m,其中:第一層高5m,第二~四層層高4.8m,第五層高4.5m,第六~十層層高3.3m,第十一層高3.6m,第十二~十五層層高3.3m,第十六層高3.8m,第十七層高5.3m。樓體東西走向長達(dá)40.4m,并有7排立柱;而南北走向,第一~四層寬21.7m,有4排立柱;第五~十七層寬15.7m,有3排立柱,立柱尺寸為800mm×800mm,砼梁為400mm×800mm。結(jié)構(gòu)平面布置如圖2所示。

圖2 結(jié)構(gòu)平面圖(單位:mm)
1.2 爆破方案設(shè)計(jì)
由于待拆除樓房的北側(cè)即為中央大道,不能沿此方向倒塌,而其南側(cè)是需要爆破拆除的其他低層樓房,可以在低層樓房爆破拆除后沿此方向倒塌。故最終確定整棟樓房采用控制爆破技術(shù)向南倒塌。為減小爆破振動(dòng)對(duì)四周環(huán)境的影響,對(duì)切口處的立柱采用多段延時(shí)起爆的方案,進(jìn)行爆破拆除。
框剪結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度較大,為使結(jié)構(gòu)能夠順利倒塌解體,減少二次人工或者機(jī)械破碎工作量,在爆破拆除前需要進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)拆除,對(duì)一層~四層填充墻墻體進(jìn)行全部預(yù)拆除;同時(shí),用人工和機(jī)械相結(jié)合的方法將一層~四層的裙樓進(jìn)行預(yù)拆除(如圖3)。
由于框剪結(jié)構(gòu)的高度為66.3m,寬度為14.9m,屬于大高寬比框剪結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)倒塌過程中,切口上沿觸地時(shí),重心比較容易移到切口觸地點(diǎn)外側(cè),此時(shí)結(jié)構(gòu)主體部分還有一定的前傾速度,可以實(shí)現(xiàn)順利倒塌。切口處承重立柱炸高根據(jù)破壞高度經(jīng)驗(yàn)公式選取,切口處中間排立柱是否同時(shí)起爆以及采取何種(三角形或者梯形)切口形式由以下4種拆除爆破方案中最優(yōu)方案決定:
方案一,A軸第一~四層待拆除立柱同時(shí)起爆,使用MS7(200ms)段非電導(dǎo)爆管雷*管(以下均采用非電導(dǎo)爆管雷*管);B軸一層待拆除柱子使用MS11(500ms)段;B軸第二、三層和C軸第一層柱子使用MS16(1000ms)段;形成如圖4(a)所示的三個(gè)延期起爆區(qū)段的三角形切口。
方案二,A軸第一~四層待拆除立柱同時(shí)起爆,使用MS7(200ms)段;B軸第一~三層待拆除立柱同時(shí)起爆,使用MS11(500ms)段;C軸爆破立柱使用MS16(1000ms)段;形成如圖4(b)所示的三個(gè)延期起爆區(qū)段的三角形切口。
方案三,A軸第一~四層待拆除立柱同時(shí)起爆,使用MS7(200ms)段;B軸第一~四層待拆除立柱同時(shí)起爆,使用MS11(500ms)段;C軸爆破立柱使用MS16(1000ms)段;形成如圖4(c)所示的三個(gè)延期起爆區(qū)段的梯形切口。
方案四,A軸第一~四層待拆除立柱同時(shí)起爆,使用MS7(200ms)段;B軸第一層待拆除立柱同時(shí)起爆,使用MS11(500ms)段;B軸第二~四層和C軸第一層柱子使用MS16(1000ms)段;形成如圖4(d)所示的三個(gè)延期起爆區(qū)段的梯形切口。
各立柱起爆時(shí)間及柱子炸高、區(qū)段分別見表1和圖4。


2 框剪結(jié)構(gòu)倒塌數(shù)值模擬方法
ANSYS/LS-DYNA軟件很適用于模擬分析大變形、研究爆炸沖擊等動(dòng)力學(xué)問題,其程序中內(nèi)嵌常用的單元,包括link160桿單元、beam161梁單元、shell163殼單元和solid164實(shí)體單元等。其中,solid164主要適用于實(shí)體單元,本文即選用solid164實(shí)體單元對(duì)框剪樓房和地面進(jìn)行建模。
2.1 整體式模型
鋼筋混凝土計(jì)算模型一般有整體式、組合式和分離式這三種形式。現(xiàn)代城市建筑設(shè)計(jì)的高度不斷增加促使其結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化,若采用共節(jié)點(diǎn)分離式模型,不但難以建模,而且其劃分后的單元數(shù)可達(dá)到百萬數(shù)量級(jí),由此產(chǎn)生的計(jì)算量讓普通計(jì)算機(jī)不堪重負(fù)。而整體式模型則不需要單獨(dú)對(duì)鋼筋進(jìn)行單元?jiǎng)澐郑摻畹牧W(xué)性能直接被融合在混凝土中。而在拆除爆破中,我們研究的是結(jié)構(gòu)體的宏觀變化,故采用整體式模式是可行的。
模型中,梁、柱和剪力墻材料采用*MAT_BRITTLE_DAMAGE(MAT96),填充墻和地面則采用*MAT_PLASTIC_KINEMATIC(MAT3)材料,本例中的梁柱(剪力墻以及樓板的材料參數(shù)與梁柱不同之處在于配筋率,都為2%)和填充墻以及地面參數(shù)見表2、3和4所示。
2.2 接觸
ANSYS/LS-DYNA中提供了幾十種接觸,比較常用的的接觸有,AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE(自動(dòng)單面接觸),AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE(自動(dòng)面面接觸),ERODING_SINGLE_SURFACE(單面侵蝕接觸)等,由于框剪結(jié)構(gòu)劃分完過后有30萬多的單元,再加上模型中part(構(gòu)件)數(shù)目較多,為了節(jié)省計(jì)算時(shí)間,采用單面侵蝕接觸,取動(dòng)、靜摩擦系數(shù)分別為0.4和0.5。單面侵蝕接觸不需要定義主從面,可以自動(dòng)判別框剪結(jié)構(gòu)與地面的接觸,并且可以處理侵蝕現(xiàn)象。
2.3 荷載施加與材料失效
建筑物爆破切口形成后,切口上部結(jié)構(gòu)在重力荷載作用下產(chǎn)生傾覆彎矩,發(fā)生傾斜倒塌。數(shù)值模擬中,可以直接在K文件中添加重力荷載關(guān)鍵字*LOAD_BODY_Y,在結(jié)構(gòu)高度方向(Y)施加重力荷載。
實(shí)際情況中,切口處的柱子是在炸藥作用下爆破失效,失去承重能力的。由于炸藥的爆炸沖擊荷載對(duì)結(jié)構(gòu)整體的受力影響基本可忽略不計(jì),數(shù)值模擬中則是通過在K文件中增加材料失效關(guān)鍵字*MAT_ADD_EROSION,讓待爆破拆除柱子按實(shí)際中的延期時(shí)間依次失效。框剪結(jié)構(gòu)主體部分的失效選擇適合脆性材料的第一強(qiáng)度失效準(zhǔn)則(最大主應(yīng)力失效準(zhǔn)則),即單元到達(dá)最大主應(yīng)力臨界值時(shí),單元從計(jì)算模型中消失,其失效形式同上。
3 數(shù)值模擬分析
3.1 數(shù)值模擬結(jié)果
方案一(如圖5a)中的框剪結(jié)構(gòu)A排立柱爆破拆除后,在B、C排立柱支撐下,主體結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定;t=0.5s時(shí)B軸第一層立柱爆破拆除后,結(jié)構(gòu)主體開始在C排立柱支撐下發(fā)生傾斜,由于B軸二、三層的立柱此時(shí)未爆破刪除,相當(dāng)于在C排立柱的側(cè)向施加了約束,因此C排立柱未被壓屈,而是在其四層的頂端形成塑性鉸;t=1.0s第三爆破區(qū)段形成后,結(jié)構(gòu)整體開始明顯后坐,并且在t=2.8s完成后坐,隨著后坐完成,結(jié)構(gòu)開始后滑,大約在t=3.6s時(shí)后滑完成,結(jié)構(gòu)繞著觸地點(diǎn)整體向下倒塌,在t=5.0s左右結(jié)構(gòu)整體完全觸地,在t=5.6s時(shí)前沖完成,形成爆堆。
方案二(如圖5b)中,當(dāng)t=0.5s時(shí),第一、二爆破區(qū)段形成后,上部結(jié)構(gòu)在偏心荷載下發(fā)生偏轉(zhuǎn),由于方案二中B軸的第一~三層的立柱都爆破刪除,因此對(duì)C排立柱的側(cè)向約束減小,C排立柱類似于“細(xì)長”桿系結(jié)構(gòu),在偏心荷載下壓屈,壓屈點(diǎn)出現(xiàn)在C排立柱第二層頂端,整排立柱壓屈成類似于字母“S”型;在t=1.0s時(shí),爆破切口全部形成后,結(jié)構(gòu)開始明顯后坐,在t=2.8s時(shí)完成后坐;之后的后滑及前沖完成時(shí)間與方案一類似。
方案三(如圖5c)中,B軸爆破切口有四層,比方案三多一層,三個(gè)爆破區(qū)段延期時(shí)間都相同,當(dāng)t=0.5s時(shí),第一、二爆破區(qū)段形成后,結(jié)構(gòu)在偏心荷載下向倒塌方向傾斜,由于C排立柱側(cè)向約束進(jìn)一步減少,C排立柱的長細(xì)桿系效果更加明顯,壓屈點(diǎn)由方案三中的二層立柱頂端轉(zhuǎn)到三層立柱頂端,并且在t=1.0s左右時(shí),C排立柱四層頂端出現(xiàn)塑性鉸并很快就破壞,主體結(jié)構(gòu)也是在t=2.8s時(shí)完成后坐,t=5.6s左右完成倒塌。
方案四(如圖5d)中,各個(gè)爆破區(qū)段延期時(shí)間與方案一相同,不同之處在于方案四中B軸的爆破立柱有四層,比方案一多一層,故在t=1.0s爆破區(qū)段完全形成之前,兩者的變化形態(tài)是一樣的;當(dāng)三個(gè)爆破區(qū)段完全形成后,結(jié)構(gòu)開始明顯后坐,由于方案四中B軸第四層立柱也爆破拆除了,當(dāng)C排立柱在t=1.6s下座觸地時(shí),結(jié)構(gòu)主體形成的附加偏轉(zhuǎn)彎矩比方案一小,前傾速度也比方案一小,在t=2.8s時(shí)完成后坐后繼而發(fā)生后滑,最終倒塌形成爆堆。
方案一gif動(dòng)畫
方案二gif動(dòng)畫
方案三gif動(dòng)畫
方案四gif動(dòng)畫
3.2 前傾速度及重心偏移對(duì)比分析
對(duì)建筑結(jié)構(gòu)來說,分析建構(gòu)前傾速度非常重要,很多建筑物爆而不倒,主要就是切口設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致建筑物重心未偏移出切口觸地點(diǎn),并且前傾速度不夠,不能順利傾倒。在本實(shí)例中,結(jié)構(gòu)倒塌方向?yàn)槟舷颍╔軸正向),結(jié)構(gòu)的高度方向?yàn)閅軸正方向。
3.2.1 前傾速度對(duì)比分析
選取4種方案中A排立柱最外側(cè)第十一層、十三層、十五層、十七層的4個(gè)節(jié)點(diǎn)(如圖6a),對(duì)比分析其沿倒塌方向(X軸正向)的速度曲線(如圖7)。
方案一中,當(dāng)t=0.5s時(shí)前兩個(gè)爆破區(qū)段形成后,上部結(jié)構(gòu)繞C排立柱第四層頂端的塑性鉸偏轉(zhuǎn),X方向速度不斷增大,直到t=1.0s塑性鉸破壞;從曲線圖7(a)中可以看出,從t=1.0s至t=2.8s(切口觸地時(shí)間)這段時(shí)間,上部結(jié)構(gòu)的X方向速度還有少許的增加,其主要原因是方案一中采用的是三角形切口,C排立柱在t=1.4s左右觸地時(shí)(如圖6b),B軸未爆破立柱部分形成的偏心彎矩較其他方案大些,使得上部結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)速度還能有一定的增加。
方案二中,在結(jié)構(gòu)倒塌動(dòng)畫圖分析中就已經(jīng)提到,由于B排立柱一~三層同時(shí)爆破拆除,使得在C排第四層立柱頂端的偏心彎矩比方案一小,因而X方向的前傾速度在t=1.0s也比方案一小,隨后的運(yùn)動(dòng)形態(tài)與方案一大致一直。
方案三與方案二相比,只是第二爆破區(qū)段多了B軸第四層立柱也爆破刪除,所以偏心彎矩相對(duì)于方案三小些,最終切口外沿觸地時(shí)的速度也小于方案二,并且在t=2.4s至t=2.8s這段時(shí)間,X方向速度曲線幾乎是直線,速度沒有增加,這也是由于梯形切口缺少像三角形切口那樣的B排立柱,形成的偏心彎矩較三角形小。
方案四與方案一相比,也是第二爆破區(qū)段多了B軸第四層立柱爆破刪除,因此當(dāng)三個(gè)爆破區(qū)段全部形成后,從t=1.0s至t=2.8s這段時(shí)間,X方向速度也是幾乎沒有任何增加,曲線保持直線,這也是由于梯形切口缺少三角形切口那樣B排立柱(如圖6b)的緣故。
取各方案中第十五層及十七層點(diǎn)(點(diǎn)66066和75393)處X方向速度進(jìn)行列表(表5)對(duì)比分析就可以看出,方案一中的前傾速度明顯大于其他方案。這主要是由于三角形切口中柱對(duì)后排立柱側(cè)向限制,使得在C排立柱四層頂端形成明顯塑性鉸,在偏心荷載下形成較大的前傾速度,在后面運(yùn)動(dòng)過程中,當(dāng)C排立柱觸地后,由于三角形切口中B排立柱形成更大偏心彎矩的緣故,使結(jié)構(gòu)倒塌前傾速度進(jìn)一步加大。
3.2.2 重心偏移分析
上面已經(jīng)對(duì)各種方案的前傾速度做了分析對(duì)比,這里就只對(duì)結(jié)構(gòu)前傾速度最大的方案一中重心(重心近似取切口以上部分的幾何中心)以及切口外沿點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡做分析,從切口觸地圖(圖8)以及兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡曲線(圖9)中可以看出,當(dāng)t=2.8s切口觸地閉合時(shí),重心運(yùn)動(dòng)軌跡線剛好與切口上沿點(diǎn)軌跡線相交,處于臨界值。從圖7中各方案中的運(yùn)動(dòng)曲線可以發(fā)現(xiàn),點(diǎn)49122的速度幾乎一直保持與在X=0軸水平,即點(diǎn)49122附近就是運(yùn)動(dòng)曲線的中性軸,結(jié)構(gòu)處于點(diǎn)49122以上有先X軸正方向速度,處于49122點(diǎn)以下有向X軸負(fù)方向的后滑速度,如此剛好形成一個(gè)打轉(zhuǎn)的趨勢(shì)(如圖8),結(jié)構(gòu)完全可以順利倒塌。
3.3 爆堆范圍的對(duì)比分析
對(duì)爆堆范圍的有效控制,是拆除爆破取得理想效果的關(guān)鍵。對(duì)爆堆范圍的分析,主要從前沖距離、后座距離及爆堆高度三方面綜合考量。
3.3.1 后座距離
取切口外沿四個(gè)單元(如圖10)觸地點(diǎn)時(shí)(t=2.8s)的距離為后坐距離,提取運(yùn)動(dòng)時(shí)程曲線信息可得,方案一~方案四對(duì)應(yīng)的后坐距離分別是6.57m、6.25m、6.41m、6.65m。方案一和四后坐距離稍大于方案二和三,這和它們的前傾速度有關(guān)。方案一和四的B軸一層以上樓層起爆延期時(shí)差(1.0s)相對(duì)于方案二和三(0.8s)較大,前傾速度較大,對(duì)應(yīng)著圖6(a)中點(diǎn)49122下部結(jié)構(gòu)X軸負(fù)方向較大,因此后坐距離會(huì)相應(yīng)稍大。事實(shí)上,建筑物底部有三個(gè)爆破區(qū)段,當(dāng)?shù)谝慌帕⒅ū茀^(qū)段)爆破失效時(shí),建筑物內(nèi)力重分布,在后兩排的立柱支撐下,還能保持穩(wěn)定性;但是,當(dāng)?shù)诙茀^(qū)段的立柱失效時(shí),建筑物發(fā)生前傾,建筑物上部有前傾速度,建筑物下部(切口上沿)有后滑速度;在最后排立柱支撐下,當(dāng)支撐時(shí)間過長,前傾和后滑速度相應(yīng)增大,伴隨著后座也會(huì)增大,而且,根據(jù)數(shù)值模擬和實(shí)際的工程經(jīng)驗(yàn)也可以看出,最后排立柱支撐的時(shí)間有限,在極短的時(shí)間就會(huì)形成塑性鉸并破壞;當(dāng)支撐時(shí)間過短時(shí),前傾速度不夠,重心不能偏移出最前排立柱,極有可能導(dǎo)致爆而不倒的情況。由此可見,合理選取各部分起爆延期時(shí)差,對(duì)減小后座及保證良好爆破效果會(huì)產(chǎn)生重要作用。
3.3.2 前沖距離與爆堆高度
取各方案中建筑物爆堆最高點(diǎn)作為爆堆高度,提取運(yùn)動(dòng)時(shí)程曲線,可以得出方案一~四方案四的爆高分別是12.9m、13.2m、14.2m、13.5m。同理,取各方案中爆堆范圍最遠(yuǎn)處的點(diǎn)作為前沖距離。值得注意的是,結(jié)合之前的結(jié)構(gòu)前傾速度以及后坐情況的對(duì)比分析可以得知,前傾(X軸正方向)速度大的方案一般伴隨著后滑(X軸負(fù)方向)速度也相對(duì)較大些,使得結(jié)構(gòu)更快觸地倒塌,前沖距離反而相對(duì)較小。提取運(yùn)動(dòng)時(shí)程曲線可以得出方案一~方案四的前沖距離分別是44.8m、46.9m、45.8m、47.6m。
3.4 最優(yōu)方案選擇
通過對(duì)比分析四種方案中的前傾速度、爆堆范圍和倒塌形態(tài),可以得出表6的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。
從表中可以看出方案一中前傾速度比其他方案都大,有利于結(jié)構(gòu)倒塌,而且爆堆高度以及前沖距離也是最小的,后坐距離也僅比最小后座距離大0.3m左右。顯然,選擇方案一作為最佳方案,應(yīng)用到實(shí)際工程中去。
實(shí)際工程倒塌過程如圖11所示,從圖中的倒塌形態(tài)可以看出,起爆1s左右(如圖11a),結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的傾斜,后面的填充墻開始破壞;在3s左右框剪結(jié)構(gòu)切口上沿觸地閉合完成后坐(如圖11b),隨后繞著觸地點(diǎn)偏轉(zhuǎn)倒塌(如圖11c),最后形成爆堆,這與方案一(如圖5a)中的整體式模型的倒塌結(jié)果很相似。
爆堆范圍的數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果的參數(shù)對(duì)比見表7。結(jié)果表明,兩種結(jié)果的爆堆范圍偏差在10%左右,直接證明了數(shù)值模擬的重要參考價(jià)值。
4. 結(jié)論
通過對(duì)17層框剪樓房的拆除爆破倒塌過程的數(shù)值模擬優(yōu)化分析,得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:
(1)整體式模型中,若采用三角形切口,當(dāng)三個(gè)爆破區(qū)段的延期時(shí)差相同,但第二爆破區(qū)段把整排(B排)立柱同時(shí)爆破刪除時(shí),由于最后排支撐立柱的側(cè)向約束較小,在偏心荷載的壓力下,最后排立柱容易被壓屈,并且形成的偏心彎矩較第二爆破區(qū)段只刪除底層立柱小,從而前傾速度也相應(yīng)偏小。
(2)整體式模型中,若采用梯形切口,當(dāng)延期時(shí)差相同,第二爆破區(qū)段(B軸立柱)爆破高度增加,即由三角形切口變?yōu)樘菪吻锌跁r(shí),在切口全部形成后,結(jié)構(gòu)倒塌過程中,梯形切口以上部分形成附加的偏心彎矩較三角形切口小,切口觸地時(shí)前傾速度比三角形切口小。
(3)大高寬比框剪結(jié)構(gòu)爆破拆除宜采用三角形切口,倒塌過程中三角形切口中的中間立柱形成的附加彎矩較梯形切口大,可以增加前傾速度利于結(jié)構(gòu)倒塌;同時(shí)合理設(shè)置各爆破段起爆延期時(shí)差,對(duì)取得良好爆破效果起到重要作用。
---------------------------------------------------完結(jié)--------------------------------------------------------
仿真經(jīng)驗(yàn)花絮:
1.統(tǒng)一單位
很多新手甚至老手都有可能犯的一個(gè)錯(cuò)誤,一旦單位選錯(cuò),要么負(fù)體積不能計(jì)算,要么結(jié)果對(duì)不上,正常的單位變換,主要有以下幾種
筆者之前就遇到一坑,采用Mat CSCM159號(hào)材料進(jìn)行相關(guān)數(shù)值仿真分析,就因?yàn)閁nits選了“2”,結(jié)果一開始計(jì)算就各種錯(cuò)誤,最后一個(gè)個(gè)排除,才發(fā)現(xiàn)原來是單位的問題沒注意到,只是這個(gè)單位藏得真是夠深,稍不留神就會(huì)被坑到!


Mg(兆克)按照mg(毫克)計(jì)算出錯(cuò)的結(jié)果
2.沙漏控制
做爆破倒塌仿真分析的時(shí)候,對(duì)于高速?zèng)_擊碰撞的過程,控制沙漏的比例(5%以內(nèi)就好)很有必要,但是最好不要采用全積分算法,控制的一點(diǎn)沙漏都沒有的話,有時(shí)候結(jié)果反而會(huì)失真不準(zhǔn)確(后面有時(shí)間,到時(shí)候做幾個(gè)例子詳細(xì)對(duì)比下,再分享),凡事有個(gè)度,不要過就行,就像做人/事一樣,人至察則無友,水至清則無魚。
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