拆除爆破广泛应用于城市建筑的拆除[1]，其爆破方案的制定和参数设计是关系爆破成败的重要环节。仅通过工程类比和经验进行设计存在较高的风险，只有进行深入细致的分析才能保证爆破的成功[2-4]。目前，计算机模拟技术已经成为拆除爆破方案设计和分析重要手段，国内许多学者开展了大量的研究，但大多通过数值模拟对实际爆破过程进行再现和分析[5-8]。

在工程实践中，能在爆破前通过数值模拟对拆除爆破方案设计起到指导的仍相对较少。如费鸿禄等采用LS-DYNA有限元软件对建筑物爆破拆除三种设计方案进行模拟分析，并将方案比选，得出了采用半梯形切口、半秒延时雷管的最佳设计方案[9]。崔正荣等利用ANSYS/LS-DYNA动力有限元软件进行了原地坍塌爆破拆除的模拟，获得了最优爆破方案[10]。刘毅等通过对6个切口高度条件下建筑的爆破拆除过程进行数值计算，确定最佳切口高度为重心高度的一半[11]。

针对铁四院前大楼爆破拆除工程结构特殊，环境复杂的特点，采用数值计算方法对多个初步爆破方案进行模拟分析，优选合理方案，并预测倒塌过程的姿态以及塌落后的爆堆范围，为爆破方案的设计提供了重要依据。

1　爆破方案初步设计

爆破拆除的建筑为铁四院前大楼(如图1所示)，建筑位于中铁第四勘察设计院集团有限公司院内，始建于上世纪五十年代，后经数次改扩建，整体结构极其复杂。最早为4层砖混结构楼房，后于上世纪八十年代末增加两侧翼楼，1993年又加高为10层，形成了“楼包楼”的特殊结构。

从毕业设计优秀率、考研上线率、就业率、获奖等项目进行比较，能源与动力工程（卓越计划）班高于能源与动力工程（普通本科）班。

1.1　周边环境与结构特征

待拆建筑两侧距生产科研楼12 m，距总部设计大楼40 m。距地下总部设计大楼地下停车场最近距离仅22 m，距离和平大道地下车库入口仅10 m，周围环境见图2。

图 1　拆除的建筑物 Fig. 1　The demolished building

图 2　周围环境示意图(单位：m) Fig. 2　Surrounding environment of the project(unit:m)

(2)中间10层部分，第7层第一排立柱与电梯井实施爆破，爆破高度与第6层相同。上切口倒数第二排立柱的爆破高度提高为整个立柱的80%。

图 3　大楼一层结构平面图(单位：mm) Fig. 3　First floor section of the building(unit:mm)

砖混结构墙体1、2层厚37 cm；3、4层厚24 cm；楼板以预制空心板为主。框架结构主要立柱截面尺寸为0.8 m×1.1 m立柱配筋见图4，其余为0.3 m×0.55 m。主梁截面尺寸为0.3 m×0.7 m，次梁截面尺寸0.25 m×0.55 m，楼板厚0.12 m。原砖混结构中间部分拆除改建为电梯，4个电梯井位于楼房中间，顶层电梯房高出屋顶6 m(含水箱)，电梯间剪力墙厚0.3 m。

1.2　初步爆破方案设计

为对结构的失稳塌落过程进行预测与分析，采用ANSYS/LS-DYNA构建数值模型。模型中梁、柱、剪力墙等构件尺寸与实际一致，三维模型见图8。

图 4　立柱配筋图(单位：mm) Fig. 4　Reinforcement of columns(unit:mm)

(1)原地略前倾倒塌爆破方案(方案一)

砖混结构采用三角形切口定向倾倒爆破，框架结构的1～4层立柱全部爆破；5～6层设计梯形爆破切口；上部切口先起爆，1.2 s后下部1～4层立柱依次起爆。方案一爆破切口见图5。

图 5　方案一爆破切口图 Fig. 5　Blasting cut of the first plan

中间10层部分立柱爆破至2层后，3～4层立柱保持较好的完整性，整体爆堆较高，主要是内部砖混结构爆堆会影响整体爆堆高度。爆堆如图12所示。

砖混结构采用三角形切口定向倾倒爆破，框架结构的1～4层为三角形爆破切口，5～6层为梯形爆破切口；上部切口先起爆，1.2s后下部切口起爆。方案二爆破切口见图6。

根据爆破对象特征，将其在纵向划分A、B、C、D、E五个大区，每区横向划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ小区，原则上按ABC、DE的大区顺序爆破，DE区较ABC区延时110 ms，各分区按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ顺序爆破，详细分区见图7，各层立柱爆破高度见表1。

图 6　方案二爆破切口图 Fig. 6　Blasting cut of the second plan

表 1　立柱破坏高度(单位：m)

Table 1　Blasting height of columns (unit:m)

轴线A/CB/DE/GF/HI/KJ/LM一层1．0(0)1．8(0)1．81．81．81．81．8二层0．8(0．3)1．5(0．3)1．51．2～1．51．2～1．51．2～1．51．2～1．5三层0．8(0)1．5(0)1．51．2～1．51．2～1．51．2～1．51．2～1．5四层0．8(0)1．5(0)1．51．2～1．51．2～1．51．2～1．51．2～1．5五层(0．3)(0．3)1．21．21．51．81．8六层//1．21．21．51．81．8

注：括号内数值为中部10层，无括号处8层和10层部分数值相同。

图 7　爆破分区 Fig. 7　Blasting area division

2　动力有限元模型

根据周边环境特点，建筑物仅可向总部设计大楼方向倒塌。由于需保证地下车库的安全，初步设计了两种控制倒塌范围的爆破方案。

图 8　建筑三维模型图 Fig. 8　3D model of the building

钢筋混凝土采用分离式耦合模型模拟，混凝土采用SOLID164单元，钢筋采用BEAM161单元，通过LS-DYNA中的约束功能(*CONSTRAINED_BEAM_IN_SOLID)将钢筋单元约束在混凝土单元中[12]。该方法可以在实体中任意位置建立钢筋单元，而不必切割实体来获得钢筋线，建立模型更加自由。

底部四层框架结构的立柱为C50混凝土，上部6层结构为C30混凝土。混凝土采用脆性损伤材料模型，钢筋采用塑性强化材料模型。为减少钢筋单元数量，通过增大钢筋截面面积来保持构件截面配筋率一致。其中底部四层框架柱纵筋配筋率为3.0%，上部6层为0.9%。各部分材料参数见表2。

表 2　材料参数

Table 2　Material parameters

材料密度/(kg·m-3)弹性模量/GPa泊松比屈服强度/MPa抗拉强度/MPa抗压强度/MPaC50240034．50．17/2．732．4C30240030．00．17/2．020．0砌体2000　5．00．20/1．515．0钢筋7850210．00．30335//

爆破切口的形成通过定义单元的失效时间，直接在立柱起爆后删除其混凝土单元，从而达到延期爆破的效果。在起爆后，通常立柱混凝土完全破碎，失去承载能力，而纵筋往往仍能保持完整，立柱变成具有初挠度的压杆[13]，因此仅删除爆破切口内混凝土单元，而不删除钢筋。

3　整体爆破方案优选

3.1　原地略前倾倒塌爆破方案分析

采用原地坍塌略向前倾的方案时(倒塌过程见图9)，上部切口形成后，上部结构略微前倾，随后下部立柱单元部分删除，上部倾斜结构在重力作用下开始向下加速运动并持续前倾；与此同时，内部的砌体结构定向倾倒与原地下坐，在自重以及上部结构的冲击作用下迅速失效，基本处于原地堆积状态。由于上半部分触地时已经发生倾斜，梁柱节点倾斜接触地面，受到的弯矩作用强烈，结构整体破碎较为充分。结构整体倒塌过程历时约3.9 s。

3.2　单向折叠爆破方案分析

采用单向折叠方案时(倒塌过程见图10)，上部爆破切口形成后，结构略微前倾运动，上部结构前排立柱约在0.9 s与下部结构接触，切口开始闭合，切口内立柱发生冲击，五层梁柱端部存在应力集中，部分单元失效。随后下部切口开始形成，由于底部四层仅有前后排立柱，因此前排立柱失效后，框架结构几乎完全失去承载能力，在自重以及上部结构的冲击荷载作用下迅速失效。而框架部分由于切口存在一定角度，重心前倾，触底后前冲距离为13.8 m，堆积范围较方案一略有增大。倒塌过程历时约4.5 s。

“唉，我也没想到你卖古钱居然把盒子一起卖了啊。也是，我要是早点多句嘴，也不至于让盒子被拿走。”叶总想想没用“骗”字，毕竟老贾是自己介绍给孟导的，说过火了是打自己的脸。

3.3　总体爆破方案对比优选

对比方案一和方案二的模拟结果发现，两者运动姿态、塌落范围等均能满足工程要求。相对而言原地坍塌方案爆破工作量略大，且紧邻交通干道(和平大道)，防护工作量也较大。因此，确定采用较为安全和经济的折叠爆破方案。

然而，初步设计的折叠爆破方案中，上部切口起爆后过早发生闭合，冲击破坏作用显著，存在一定的下坐失控的风险。中间10层与两侧8层几乎同时触地，将造成较大的触地冲击振动。同时，因未对电梯井进行弱化处理，触地后仍基本保持完整，导致塌落后撑起的高度相对较大，爆堆效果不理想。因此，折叠爆破方案应进行进一步优化。

图 9　方案一倒塌过程图 Fig. 9　The collapse results of the first plan

图 10　方案二倒塌过程图 Fig. 10　The collapse results of the second plan

4　折叠爆破方案设计参数优化

4.1　优化方案一

针对折叠爆破方案的模拟结果，进行如下优化：

(1)中间10层部分先起爆，两侧8层部分后起爆，时差1020 ms。

(2)中间10层部分电梯井后侧的5～8层梁进行爆破弱化，与其后侧立柱同时起爆。对电梯井井壁进行“化墙为柱”的预处理。

(3)最后一排立柱除了在1层底部爆破弱化外，在2层底部也进行弱化。

模拟结果如图11所示。中间10层于3.5 s左右触地，两侧8层于4.2 s左右触地，两部分先后触地。优化爆破方案可保证结构顺利倾倒，且中间和两侧时差较合理，能降低振动叠加风险。

(2)单向折叠爆破方案(方案二)

图 11　优化方案一倒塌过程 Fig. 11　Collapse results of the first plan

采用1.2 s的上下切口起爆时差时，上部切口最后一排立柱底部实施松动爆破后，立柱发生向后倾斜，若后柱支撑力不足，可能发生上部结构整体下坐，如图13所示。冲击破坏过程还可能导致5层立柱底部处断裂，并在上部结构的“后蹬”作用下向相反方向运动而失控。

图 12　优化方案一爆堆图 Fig. 12　Collapse results of the first optimized plan

4.2　优化方案二

根据优化方案一的计算结果，对爆破方案进一步做如下优化：

(1)上下切口起爆时差为880 ms。

爆破楼房的结构平面图如图3所示，经预处理后，楼体长140 m，宽54 m，高39 m(不含顶层电梯房)。建筑物内部1～4层为砖混结构。砖混结构的外侧为4层高的钢筋混凝土立柱，砖混结构上部为6层框架结构，框架结构底部为连接前后钢筋混凝土柱的大跨度预应力梁。

[2]　谢先启，刘　军，贾永胜，等.拆除爆破数值模拟研究进展[J].中国工程科学，2014,16(11):20-27.

图 13　后部立柱破坏 Fig. 13　Failure pattern of back column

[6]　季　杉，王桂玲，谢伟平.高架桥爆破坍塌全过程数值模拟与分析[J].爆破，2014,31(4):76-81.

下部切口支撑区的1、2层底部立柱起爆后，形成了多段铰结构，不可避免在重力和“后蹬”作用下发生折叠，进而造成结构发生适当的整体后坐，进一步减小了整体前冲的距离(如图15所示)。

有时乞讨的人的碗不干净，爷爷奶奶就让我们帮他们把碗刷冲干净再装粥饭。有次来了一个患了帕金森综合征的老爷爷，他乞讨的碗已烂了一大块，装不了多少粥饭，不小心还会刮伤嘴。我爷爷看到后满脸难过，默不出声地打开柜子，拿出一只过年过节才拿出来盛饭菜的铜碗给老爷爷。我姑姑看到后马上把铜碗抢了回来，一向听话温顺的姑姑和爷爷吵了起来，紧紧捂住那只铜碗，就是不肯给手上的铜碗，要拿一只瓦碗给老爷爷。我第一次见到爷爷呼喝姑姑，爷爷说，老爷爷手颤，瓦碗易摔烂。那年头讨一碗稀粥都不易，讨一只碗更难。爷爷坚持给一只铜碗给老爷爷，还装了一点煮好的番薯、玉米和几只鸡蛋给他，扶起老爷爷走到村口，才难过地走回来。

图 14　优化方案二塌落过程 Fig. 14　Collapse results of the second optimized plan

图 15　优化方案二后排立柱破坏情况 Fig. 15　Failure pattern of back column of the second optimized plan

4.3　折叠爆破实施方案

在优化方案二的基础上，最终形成如下爆破方案：在纵向划分A、B、C、D、E五个大区，每区横向划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ小区，按ABC、DE的大区顺序爆破，各分区按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ顺序爆破。

(1)A、B、C区，上切口5～7楼第I区孔内雷管MS9；第II区孔内雷管MS11；第III区孔内雷管MS13；第IV区孔内雷管MS15。下切口1～4楼第Ⅰ区孔内雷管MS17；第Ⅱ区孔内雷管MS18；第Ⅲ区孔内雷管MS19；第Ⅳ区孔内雷管MS19。大梁炮孔内均装毫秒19段(1700 ms)导爆管雷管；

(2)由于中间10层部分与两侧8层部分有一垃圾道相连接，中间A、B、C与两侧D、E区时间间隔过长后可能造成垃圾道的强烈破碎，因此将中间部分与两侧部分起爆延期时间缩短为200 ms。

(3)对立柱爆破高度进行优化，10层部分和8层部分切口高度见表3。

5) 判明轴上全部轴向负荷(包括轴向外负荷和轴承内部轴向力)的合力指向，确定“压紧”轴承和“放松”轴承；

经计算，优化方案倒塌效果理想，后坐和前冲均能控制在允许范围内，故可根据该方案施工，倒塌效果如图16～图18所示。

表 3　调整后立柱破坏高度(单位：m)

Table 3　Adjusted column damage height(unit:m)

轴线A/CB/DE/GF/HI/KJ/LM一层0．501．51．81．81．81．8二层0．501．21．51．51．51．5三层0(0．5)01．01．21．51．51．5四层0(0．5)0001．21．51．5五层0．501．8(2)1．80(1．8)1．81．8六层001．2(0)1．5(1．2)0(1．5)1．81．8七层000001．01．0

注：括号内数值为中部10层，无括号处8层和10层部分数值相同。

图 16　实际采用方案t=3.0 s塌落姿态 Fig. 16　Collapse results t=3.0 s of adopted plan

图 17　实际采用方案t=5.5 s塌落姿态 Fig. 17　Collapse results t=5.5 s of adopted plan

图 18　实际采用方案爆堆范围 Fig. 18　Range of muck of adopted plan

5　实际爆破效果

该特殊结构楼房按照优化方案成功实施爆破。实际倒塌情况如图19所示。由于大楼框架结构刚度较大，整体性较好，结构倒塌后仍具有很好的完整性，但梁柱节点均已破坏；底部框架柱混凝土强度高，配筋率较大，整体刚度也大，倒塌后完整性较好。四层砖混部分，刚度较低，加之使用年限较长，爆破后破碎充分。

●与袁隆平院士合作的杂交水稻百亩攻关示范田，使用硅谷肥料，连续三年创水稻高产新纪录。2017年10月15日，袁隆平院士亲自参加的实打实收水稻测产，创亩产1149公斤的世界最高纪录。成为党的十九大召开之前最大的新闻，中央电视台、人民日报、科技日报、农民日报、人民网、新华网、腾讯新闻等100多家新闻媒体进行了报道。袁隆平院士给硅谷肥料颁发了袁隆平农业科技奖并题词“硅谷肥料，中国创造”。今年，与袁隆平院士合作的水稻创高产试验田，有希望再创新的世界纪录，达到1200公斤。……

图 19　实际倒塌效果 Fig. 19　Actual collapse results

爆堆的实际尺寸与模拟的结果对比如表4所示。实际结果和模拟结果的前冲、后坐、爆堆高度相差较小，绝对误差基本都在2 m以内。时间的绝对误差为0.2 s，这是因为模拟时瞬间删除破坏的立柱，而实际爆破立柱爆破后失稳仍需时间，因此存在微小的时间误差。

表 4　爆堆尺寸与数值模拟结果对比

Table 4　Comparison of blasting muck with numerical result

前冲　中部10层/m　后坐高度前冲　两侧8层/m　后坐高度时间/s模拟结果11．85．111．56．61．914．14．6实际结果13．53．012．05．50．513．04．8绝对误差1．72．10．51．11．41．10．2相对误差/%12．6/4．220．0/8．54．2

爆破视频及爆堆测量结果与数值模拟效果的对比表明，本工程爆破切口的形成和闭合、大楼的倒塌过程等与数值模拟预测结果基本一致，塌落范围以及破坏特征吻合性也较高。

（c）The house which I used to live in has been knocked down.

6　结论

铁四院原前大楼属于罕见的“楼包楼”的特殊结构，为保证爆破的安全，采用数值模拟技术对爆破方案进行比选，最终确定了内部砖混结构定向倾倒爆破，外部框架结构单向折叠的总体爆破方案。并且对爆破设计参数进行了优化。采用优化爆破方案后，大楼成功爆破，塌落过程与爆堆范围均十分理想，临近建筑均安然无恙，达到了预期爆破效果。数值模拟结果与实际爆破效果基本吻合，对爆破方案设计具有重要的参考价值。

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(3)8层部分，最后一排立柱在1层和2层底部进行松动爆破弱化。同时，中间10层部分的最后排立柱1、2、3层底部也进行松动爆破弱化。

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爆破倒塌过程见图14。计算结果显示，优化后结构的整体刚度发生降低，上下切口起爆时差缩短后，上部切口支撑区破坏效应得到了控制，可避免严重下坐的风险。

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企业技术创新是一个复杂过程，影响企业技术创新的因素很多，主要是人的因素，包括技术团队、高管团队等。技术创新是一个团队任务，必须通过科学有效的团队建设，发挥团队每个成员的能力。要重视每个微观元素的影响，才能提升企业技术创新的能力。在企业技术创新过程中，高管薪酬激励是一种方式。值得注意的是，采用科学合理的方法进行激励，能对团队产生正向激励的效果，否则可能对团队产生负面影响[5]。

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刘青华(1967-),性别：男，民族：汉，籍贯：山东博兴，学历：本科，职称：高级会计师/高级审计师，研究方向：财务管理，内部审计。

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不带壳烘焙种籽衣的制备：将松籽去壳，在130 ℃条件下烘焙，取出冷却至室温。手工从松仁表面剥离种籽衣，密封，避光保存备用。

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脑源性神经营养因子（BDNF）是神经营养素家族中的一员，对神经元的生长分化、增殖修复及形态可塑性起着重要的作用[1]，同时调节着中枢及周围神经系统突触的活跃性[2]。BDNF的细胞表面受体有P75神经生长因子受体和络氨酸激酶受体B（TrkB），其中BDNF和TrkB受体都由下丘脑和海马回神经核团产生和分泌，参与血糖和能量代谢稳态调节中[3-5]。而BDNF mRNA的表达受到黑色素皮质激素受体（melanocortine receptor 4，MC4-R）及其下游传导的影响，BDNF可刺激MC4-R从而减少食物的摄入和增加能量消耗[6-7]。

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3.2.2 加强乡村民俗文化建设。各县区应统筹协调辖区内各个乡镇结合实际，依托村民文化广场、村级民俗文化巡展等形式，建立特色化的乡村民俗文化发展机制。加强各区域乡村民俗文化的整合、交融，将乡村文化建设由传统的个体化建设向开放化建设方向转变，使乡村民俗文化在巡展中获得创新和发展［2］。