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1概述1

1.1拆除爆破技术的产生和发展1

1.2国内外爆破拆除和建筑物倒塌力学研究现状4

1.3多体系统动力学研究现状6

1.4离散元法研究现状6

1.5本文主要研究内容8

1.5.1提出多体-离散体动力学8

1.5.2拆除损伤断裂后的钢筋混凝土材料力学9

1.5.3结构体撞击10

1.5.4结构体倒塌的动力过程10

1.5.5拆除建筑物的倒塌控制11

1.5.6集合现代信息技术的拆除综合观测12

参考文献12

2建筑倒塌的构件破损及塑性铰14

2.1材料强度14

2.2钢筋和混凝土的应力-应变本构关系15

2.3轴心受压16

2.4受弯18

2.4.1极限弯矩18

2.4.2塑性铰区19

2.4.3塑性铰的观测20

2.4.4机构残余弯矩26

2.5大偏心受压27

2.5.1受偏压构件极限抗力27

2.5.2受偏压构件失稳28

2.5.3带侧移的大偏心受压29

2.5.4机构偏心受压残余弯矩29

2.6梁柱横切和受拉30

2.7高烟囱切口支撑部破坏失稳力学分析30

2.7.1倾倒失稳的圆心角和失稳弯矩31

2.7.2自重突加载荷的圆心角33

2.7.3中性轴后移和机构残余弯矩33

2.7.4前剪区压剪引发不对称塑性铰轴35

2.7.5支撑部后剪和塑性铰消亡35

2.8剪力墙受压38

2.9建筑平行构件结构42

2.10小结43

参考文献44

3建筑构件冲击45

3.1引言45

3.2冲击应力45

3.3冲击破坏47

3.3.1冲击破坏的位置47

3.3.2破坏历程和破碎功50

3.3.3冲击构件破碎高度55

3.4结构体撞地姿态57

3.4.1后柱撞地58

3.4.2前柱撞地59

3.5结构撞地破坏形态59

3.5.1层间折叠柱和层内柱端压溃柱60

3.5.2同层柱端铰侧移60

3.5.3同跨梁端铰下移61

3.6小结62

参考文献63

4多体-离散体动力学64

4.1引言64

4.2多体系统动力学64

4.2.1多体系统动力学的基本概念64

4.2.2建筑机构的多体系统67

4.3多体离散动力分析86

4.4完全离散体89

4.5多体-离散体动力学90

4.6观测验证91

4.6.1数值模拟参数91

4.6.2综合观测技术93

4.6.3观测结果94

参考文献97

5多体-离散体动力学的数值模拟99

5.1引言99

5.2多体系统动力学数值模拟99

5.2.1微分方程的数值计算方法99

5.2.2拓扑切换点的计算102

5.2.3数值模拟计算软件的组织102

5.3多体离散数值模拟103

5.4小结104

参考文献105

6爆破拆除建筑物的变拓扑多体系统动力学106

6.1引言106

6.2单开链机构和冗余约束106

6.2.1单开链的机构动力方程106

6.2.2平行梁柱机构111

6.3建筑机构的动力学方程及其近似解和解析解112

6.3.1单跨框架梁倾倒112

6.3.2多跨梁的逐跨断裂倾倒114

6.3.3框架底层柱倾倒116

6.3.4高耸建筑物的单向倾倒118

6.3.5楼房定质量塌落及倾倒121

6.3.6建筑物塌落质量散失及倾倒125

6.3.7高层建筑、仓体和框架撞地的翻倒128

6.3.8建筑物单开链2自由度倾倒130

6.3.9框架及排架的双体倾倒近似解135

6.3.10后柱爆后框架的下落143

6.3.11多自由度单开链有根体倒塌145

6.4钢筋混凝土结构爆破拆除的变拓扑运动146

6.4.1现浇框架拆除倒塌的拓扑146

6.4.2现浇框架变拓扑倒塌运动全局数值模拟152

6.4.3钢筋混凝土烟囱爆破拆除全局手算仿真155

6.5建筑机构多体的功能原理157

6.6小结157

参考文献158

7多体动力学控制建筑物拆除技术160

7.1引160

7.2钢筋混凝土烟囱160

7.2.1高烟囱的特点160

7.2.2切口参数161

7.3砖烟囱164

7.3.1切口圆心角165

7.3.2支座剪切砖烟囱后滑168

7.3.3砖烟囱切口高度169

7.4剪力墙170

7.4.1着地姿态、爆堆和后滑170

7.4.2剪力墙下坐及起爆次序183

7.4.3剪力墙切口角和翻倒186

7.5框架和排架189

7.5.1后坐和爆堆后沿宽189

7.5.2控制后坐措施198

7.5.3框架爆堆及判断206

7.5.4楼房下坐212

7.5.5控制下坐的措施219

7.5.6切口角和撞地效果222

7.6爆破拆除建筑物的多体动力学切口控拆技术226

7.6.1高烟囱单切口倾倒爆破拆除技术226

7.6.2高烟囱定倒向、定落点折叠爆破拆除技术226

7.6.3高耸楼房同向折叠倾倒爆破拆除技术226

7.6.4楼房折叠双向倾倒爆破拆除技术226

7.6.5高耸楼房下坐倾倒爆破拆除技术227

7.6.6多层楼房原地整体坍塌爆破拆除技术227

7.6.7建（构）筑物单切口单向倾倒爆破拆除技术227

7.6.8爆破拆除建（构）筑物控制后坐综合技术227

7.6.9爆破拆除建（构）筑物控制下坐综合技术227

7.6.10高大薄壳筒体弧铰折合倾倒技术227

参考文献228

8建（构）筑物拆除的综合观测230

8.1建（构）筑物倒塌动态摄像测量230

8.1.1三维摄像测量230

8.1.2二维摄像测量231

8.1.3一维摄像测量232

8.2大断面支撑部（构件）破坏外观群组摄像观测233

8.2.1工程概况233

8.2.2摄影观测方案234

8.3支柱应力应变电测236

8.3.1工程概况236

8.3.2应变测试方案238

8.3.3应变测试系统238

8.3.4观测结果及分析239

8.4小结240

参考文献240