結構倒塌
關注創建者：luolz 創建時間：2016-12-30
結構倒塌的視頻教程
基于Ls-dyan框架結構毫秒延期爆破拆除定向/逐段/原地倒塌模擬——以7層框架結構倒塌為例
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基于Ls-dyan爆破拆除倒塌仿真模擬——以一個簡單的5層框架結構倒塌為例
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結構倒塌的實例教程
摘 要：不同切口方式與延期時差對建筑物拆除爆破倒塌效果有極大影響，尤其是對大高寬比的框架剪力墻結構。因此，利用數值模擬對建筑物倒塌效果進行仿真分析，對于爆破方案的優化具有重要的指導意義。以某17層框架剪力墻結構拆除爆破工程實例，利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件，采用整體式模型，
對不同切口方式和延期時差的框架剪力墻結構倒塌過程進行數值模擬。對框剪結構分別采用三角形和梯形切口，以及切口處中間排立柱同時起爆和延期起爆，共選取4種組合方案進行結構倒塌的對比分析。結果表明：采用三角形切口時，中間排立柱同時起爆，最后排立柱容易被壓屈，形成的偏心彎矩比第二爆破區段只爆破底層立柱偏小；采用梯形切口時，在切口全部形成后，結構倒塌過程中，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，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用。框架剪力墻結構由于其抗震和抗風性能好，被普遍應用于城市超高層建筑中，故相應的對框剪結構的拆除項目數量是不勝枚舉。在對建筑物進行拆除爆破時，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,切口形式的選取對爆破效果會產生重要影響；與此同時切口處各爆破構件的延期起爆時間對結構拆除爆破起著關鍵作用。而對于切口處立柱的起爆情況的研究分析，更多的還停留在經驗總結階段，其原因是拆除爆破具有不可逆性，對其進行實體實驗代價太大。因此，隨著計算機技術的發展，數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，選取恰當的模型與參數，數值模擬可以真實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與工程實際吻合良好，對實際工程有重要的參考價值。
展開 基于Ansys/LS-DYNA框剪結構爆破倒塌仿真分析
[ 摘 要 ] 不同切口方式與延期時差對建筑物拆除爆破倒塌效果有極大影響，尤其是對大高寬比的框架剪力墻結構。因此，利用數值模擬對建筑物倒塌效果進行仿真分析，對于爆破方案的優化具有重要的指導意義。以某17層框架剪力墻結構拆除爆破工程實例，利用Ansys/LS-DYNA有限元分析軟件，采用整體式模型，對不同切口方式和延期時差的框架剪力墻結構倒塌過程進行數值模擬。對框剪結構分別采用三角形和梯形切口，以及切口處中間排立柱同時起爆和延期起爆，共選取4種組合方案進行結構倒塌的對比分析。結果表明：采用三角形切口時，中間排立柱同時起爆，最后排立柱容易被壓屈，形成的偏心彎矩比第二爆破區段只爆破底層立柱偏小；采用梯形切口時，在切口全部形成后，結構倒塌過程中，梯形切口以上部分形成附加的偏心彎矩較三角形切口小，切口觸地時前傾速度比三角形切口小。
[ 關鍵詞 ] Ansys/LS-DYNA數值模擬；拆除爆破；框剪結構；切口方式；延時時差
前言
拆除爆破得益于其安全、快速和高效等特點，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用。框架剪力墻結構由于其抗震和抗風性能好，被普遍應用于城市超高層建筑中，故相應的對框剪結構的拆除項目數量是不勝枚舉。在對建筑物進行拆除爆破時，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，切口形式的選取對爆破效果會產生重要影響；與此同時切口處各爆破構件的延期起爆時間對結構拆除爆破起著關鍵作用。而對于切口處立柱的起爆情況的研究分析，更多的還停留在經驗總結階段，其原因是拆除爆破具有不可逆性，對其進行實體實驗代價太大。
展開 鋼筋混凝土框架剪力墻結構倒塌過程仿真
對2011年2月11日新西蘭地震中倒塌的the Pyne Gould Corporation (PGC) 辦公樓進行倒塌過程模擬分析。該結構是鋼筋混凝土框架剪力墻結構，始建于1964年，后經多次加固改造。該結構的原貌與倒塌后形態見圖5.7與5.8。圖5.9為按目擊者描述給出的結構倒塌過程。
分析模擬時，首先采用PKPM進行結構建模、配筋計算，模型相比實際結構有所簡化；隨后采用建筑結構參數建模軟件PA-TRANS將PKPM軟件中的設計模型轉換至ABAQUS模型，并采用隱式、顯式分析模型接力計算。圖5.10為模擬計算得到的結構倒塌過程。可以看出，二者的破壞位置與倒塌過程較為接近，誤差原因可能是計算模型與實際結構有所差異、計算中未考慮構件剪切破壞所致。
圖5.7 PGC辦公樓原貌
圖5.8 PGC辦公樓倒塌后的破壞形態
圖5.9 實際結構倒塌過程
圖5.10 模擬結構倒塌過程
六、 結論
1. PA-TRANS程序能夠按按工程分析需求實現復雜建筑結構的有限元參數化建模，使得工程師較為方便地使用ABAQUS軟件進行復雜建筑結構的動力彈塑性分析乃至倒塌過程模擬。
2. 配套的“基于ABAQUS平臺的鋼與混凝土單軸材料本構模型SJZU-CSUNIAXIAL”能夠較為準確地描述鋼筋混凝土梁柱、剪力墻構件的滯回性能。
3. 通過PA-TRANS程序轉換得到的ABAQUS結構模型在結構總質量、自振周期、振型等結果與原PMSAP模型計算的結果均能夠很好地吻合，PA-TRANS程序可用于復雜建筑結構模型的轉換。
4. 采用PA-TRANS程序能夠進行結構倒塌過程模擬，且模擬結果與實際結構的破壞位置、破壞順序與倒塌過程較為接近。
展開 兩個簡單的例子，主要模擬地震作用下砌體結構的倒塌或者開裂。說是地震作用，其實是靜力作用，因為地震激勵本身不是這兩個案例研究的對象 和焦點，兩個案例均屬于概念性計算，不必深究具體參數（如幾何尺度、材料參數等）的精確性，但也不會差得太遠。兩個案例均屬于試算性質，目的在于探討一種方法模式的可行性，計算結果大體規律還不算差，因此與大家分享（也鑒于個別論壇網友私下多有疑問，因此算是一并做一個解答參考）
思路說明 ：
1、兩個計算模型（附件壓縮包），一個作墻體開裂分析，一個做墻體坍塌計算（采用隱式方法）
2、墻體開裂模型，鑒于目前并無完整的關于砌體本構模型的數據（也可能是我沒有找到，如有朋友擁有，愿不吝賜享），因此采用了類似的混凝體開裂本構模型，但具體材料參數，如開裂強度、抗壓強度、彈性模量，大致參考相關砌體規范資料.
3、墻體坍塌模型，采用了adina雙線形彈塑性模型（具有斷裂特征），斷裂點根據規范參數計算。
4、若干個關于復雜非線性計算收斂的控制參數，模型中一并設置完好，供參考，為防止信息丟失，模型為idb格式，8.4.2版本，共4個壓縮包。
最后說明：這兩個案例僅為大家提供思路之用，如果從學術角度或者技術角度審視，歡迎私下交流。
磚墻崩塌
磚墻裂縫.
磚墻倒塌模擬動畫
磚墻裂縫發展動畫
計算模型
計算模型.part01.rar
計算模型.part02.rar
計算模型.part03.rar
計算模型.part04.rar
展開 結論
通過對9層框架樓房的拆除爆破倒塌過程的數值模擬優化分析，得出以下幾點結論：
（1）拆除最后一排立柱，當延期時間為0.3s時，結構塑性鉸形成位置較低，且結構切口上沿觸地后，能夠很好地實現接觸位置逐漸擴大和前移的理想倒塌形式。當延期時間為0.5s時，結構塑性鉸形成位置較高，上部結構轉動過程中切口上沿與下一層樓板接觸，導致接觸點位置過高，樓層頂端先觸地，從樓層頂端到切口上沿逐漸破壞。
（2）最后一排立柱不拆除的情況下，延期時間為0.3s時，切口上部結構在大偏心作用下很容易在切口頂端后排立柱產生應力集中，形成塑性鉸，并且很快就發生折斷，導致上部結構發生整體翻轉。當延期時間加長到0.5s時，結構在后兩排立柱形成較多的塑性鉸，在繞塑性鉸轉動過程，結構最終也會整體同時撲倒在地面。
（3）在框架結構倒塌過程中，不同排的承重柱受力形式相差很大，采用整排柱子截面合軸力的分析方法，可以較為準確的分析結構倒塌過程立柱的受力情況。
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結構倒塌的最新內容
2026.3.29更新
以下材料本構，均為自己平時查看相關文獻以及幫助碩博研究生多輪測試模型總結出的材料本構參數，可以很好的適用于框架結構、框剪結構，剪力墻結構、冷卻塔、煙囪、水塔、橋梁等。鋼筋混凝土/巖石材料參數包含以下6中常用本構：（
1.*MAT_PLASTIC_KINEMATIC（MAT_003混凝土/鋼筋）自帶失效；2.*MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3_TITLE（
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舒適度分析 | 諧響應分析 | 彎扭異形構件設計與分析
結構減震隔震 | 結構抗連續性倒塌
研究結果表明，龍卷風渦核半徑位置是使冷卻塔結構遭受龍卷風荷載效應的最不利區域，更容易發生結構倒塌破壞，結構材料塑性失效是龍卷風造成冷卻塔倒塌的關鍵因素。塔殼內側子午向鋼筋受拉破壞導致結構在切向氣流迎風區域出現環向裂縫，裂縫逐漸發展進而引發結構整體倒塌。
得出帶懸掛子結構的穹頂鋼屋蓋具有性能較強的抗倒塌性；Qiu Ye[4]結合CFD（計算流體力學）和FEA（有限元分析）將克里格代理模型與相對單層球面網殼進行風洞試驗，研究表明球形穹頂的優化設計具有合理的氣動性能提升且可以通過減小穹頂墻高來減小最大平均吸力和最大豎向位移；Wei Lu等人[5]建立單層柱面網殼結構攜帶屋面板和支撐柱的整體倒塌模型，從各個方面分析了網殼倒塌過程和機理，得出屋面板和支撐柱對于在風荷載作用下的網殼結構動力倒塌分析中需要重點考慮
就如部分構件壞了結構就一定倒塌了嗎？構件承載力變形損傷的標定不如材料應變損傷的標定嗎？
獻給不盲目追求精細化分析工程師。
啊~hhhh，水了一篇沒什么營養的推文，感謝您的觀看。
由于風電塔上部質量較大，且塔筒支撐結構徑厚比大，因此在地震或波浪等荷載作用下底部會產生巨大彎矩，造成結構屈曲或整體倒塌(如圖 2 所示)， 導致發電中斷， 影響電力供應 。
數據來源：中國建筑學會抗震防災分會建筑結構抗倒塌專業委員會 (collapse-prevention.net)」
2 軟件功能
滯回環分解、滯回環信息查看與導出
「概述：」批量拆解滯回曲線并輸出滯回環的基本信息
「打開文件：」支持批量導入csv、txt格式，文件中第一列為廣義位移，第二列為廣義力，有無表頭均可。
【連續性倒塌課題分享】鋼框架建筑結構抗倒塌性能研究進展
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【STKO 經典案例分享】
案例一：大跨橋梁多點地震激勵分析（tcl來自陳學偉）
案例二：超高層彈塑性時程分析（tcl來自陸新征老師）
案例三：土結構相互作用SSI分析
案例四：鋼筋混凝土柱腳pushover分析
