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随着城市的扩建和改建,越来越多的高大建筑物需要拆除,给拆除爆破带来了新的机遇。同时,由于城市建筑物拆除的周边环境条件越来越复杂、倒塌空间越来越小,致使拆除爆破的难度越来越大,拆除爆破也面临着一定的挑战。拆除爆破不仅要满足建筑物倒塌、解体的要求,也要确保安全、环保。目前建筑物的爆破拆除大都是凭经验进行方案设计,按照经验公式进行计算,相对而言理论研究发展较为滞后,这制约了拆除爆破技术的发展,导致个别建筑物因设计不当出现爆而不倒或偏离预定的倒塌方向等。随着科学的进步和计算机的高速发展,数值模拟技术逐渐应用到拆除爆破的理论研究中。借助于数值模拟,可以在未实施爆破前预测爆破方案的安全、可行性,帮助设计者优化方案,也能通过计算机反复观察结构的倒塌过程、获取结构在不同倒塌状态下的应力情况、分析倒塌过程中的力学效应等,为爆破拆除理论研究提供依据。在拆除爆破的数值模拟中,钢筋混凝土一般采用整体式模型,这种模型在配筋较多的情况下,误差较大,且不能反映钢筋和混凝土材料在倒塌运动中不同的失效过程,本文将探讨使用共节点分离式模型来模拟高层钢筋混凝土结构爆破拆除倒塌过程,主要内容有:(1)国内外建筑物爆破拆除的研究现状的介绍。(2)总结建筑物拆除爆破的理论模型。根据建筑物爆破拆除倒塌过程,分别有结构失稳破坏模型、结构倒塌运动理论模型、结构前冲后坐理论模型和结构触地震动理论模型,并建立了一种考虑翻转的结构重心偏移失稳模型。(3)通过对钢筋混凝土共节点分离式模型在拆除爆破中的作用机理进行分析,表明使用共节点分离式模型能很好的表现钢筋混凝土结构在大偏心受压时,钢筋和混凝土材料不同的失效过程。(4)以昆明市政府原办公大楼和茅台酒厂朱旺沱宾馆爆破拆除工程为参考,利用ANSYS/LS-DYNA软件,建立了两者的共节点分离式模型,并通过设定约束、接触、加载重力模拟它们的爆破倒塌过程。(5)根据数值模拟结果,分析昆明市政府原办公大楼和茅台酒厂朱旺沱宾馆拆除爆破倒塌的运动过程,并与实际运动过程进行对比。(6)利用数值模拟结果,分析了昆明市政府原办公大楼的初始失稳过程和茅台酒厂朱旺沱宾馆后支撑立柱的破坏过程。(7)介绍细部定向爆破的施工措施,利用后坐理论模型分析细部定向爆破控制框架结构后坐的机理。通过分析和对比昆明市政府原办公大楼与茅台酒厂朱旺沱宾馆拆除爆破拆除倒塌过程中的后坐情况,验证了细部定向爆破能较好的控制框架结构的后坐。