作为现代爆破技术的分支，建筑结构爆破拆除技术在国民经济建设中发挥了重要作用。随着爆破拆除技术的发展和应用领域的扩大，拆除难度不断增加，安全环保方面的要求也越来越严格，致使传统的设计方法越来越难以满足工程实际需要。计算机模拟技术的实现开拓了爆破拆除建筑结构倒塌及破坏的数值模拟研究方向，利用数值模拟技术对建筑物的爆破拆除过程进行研究，可以预测爆破方案及参数选择的效果，及时修正和优化爆破拆除方案，提高爆破拆除设计与施工的可靠性和安全性。

目前针对爆破拆除数值模拟已经开展了一系列的研究工作，王铁等采用动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了框架结构建筑物爆破拆除坍落振动数值分析模型，仿真的结果与真实倒塌过程非常接近[1]。刘世波等采用ANSYS/LS-DYNA对某建筑物建立了基于分离式共节点的单向三折叠爆破拆除模型，通过对比模拟结果与实际效果，得出分离式共节点模型能很好的模拟高层建筑物的倒塌过程的结论[2]。徐再楼利用分离式共节点模型，通过选取不同的切口高度对建筑物的倒塌过程进行了数值模拟，定性的分析了切口高度对爆破效果的影响[3]；余德运对钢筋和混凝土的建模方式进行了分析探讨，得出了基于分离式共节点模型能更客观的反映混凝土结构中钢筋单元与混凝土单元之间力学关系的结论[4]。考虑茅台三栋高层住宅楼剪力墙的主体结构，结合数值模拟的研究近况，将采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立三栋高层住宅楼的分离式共节点模型，对其拆除爆破过程进行模拟，分析其倒塌过程及触地坍落效果，为爆破拆除方案的设计优化提供指导，保障设计施工的安全性和可靠性。

1　工程概况

1.1　周围环境

茅台三栋高层住宅楼位于贵州省仁怀市茅台镇，为三栋18层剪力墙结构住宅楼[5,6](地下室1层，地表以上楼层为18层)，各楼之间间隔20 m。大楼位于茅台镇中心地带，北侧不足9 m即为赤水河，且沿河岸防洪堤上搭设有茅台酒厂污水管道，下方为茅台镇排污沟。40#楼、42#楼距污水管道仅2.4 m，41#楼距污水管道为4 m；西侧11.5 m为39#楼，西南侧约60 m为茅台酒厂酒库，酒库内存放的是茅台酒厂的陈年老酒，酒库围墙上安装有防盗电网，部分围墙已经产生裂缝；南侧为菜场，菜场距楼房最近处仅为9.3 m，菜场另一侧为河滨中路，路宽24 m，42#楼距公路仅21.5 m，41#楼距公路约30 m，40#楼距公路约44.8 m，河滨中路南侧为茅台酒厂生产车间；东侧38 m为彩虹桥。爆区周边环境示意图见图1。

图 1　爆破区四邻环境示意图(单位:m) Fig. 1　Surrounding conditions of the blast area (unit:m)

1.2　工程结构

茅台三栋高层住宅楼单栋楼东西长26.4 m，南北宽23.4 m，建筑总高度为58.5 m，标准层层高3 m，标准层为18层。整个楼层全部为钢筋混凝土剪力墙结构，墙厚22 cm，加上粉刷层墙厚为28 cm。剪力墙钢筋密集布置区域形成暗柱，暗柱有20多种，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“一”字型。楼房标准层楼房开间呈“田”字型对称布置，中轴线布置得有2个电梯井、2个管线井、2个垃圾道形成楼房的核心筒体。标准层结构见图2。

图 2　标准层平面结构图(单位:m) Fig. 2　The standard floor structure chart(unit:m)

2　爆破方案

2.1　爆破缺口设计

经现场实地勘查，大楼周围环境复杂，四周有茅台酒厂酒库、生产车间、酒厂排污管、茅台镇的排污沟、彩虹桥、赤水河河堤等保护对象，倒塌空间有限，施工难度大。选择倒塌方向时，在安全、可靠的前提下，需让楼房触地中心尽量远离保护对象，减小触地震动对保护对象的影响。经过综合考虑，本次爆破总体方案采用单向双折叠定向倒塌[7]，即：楼房定向向南倒塌，采用多层折叠爆破缩短倒塌长度，采用微差爆破，控制单响药量，减少有害效应，并对重点保护物采取专项防护措施。

[1]　WANG Tie,LIU Li-lei,LIU Wei.Research on numerical simulation for collapse vibration in building explosive demolition[J].Blasting,2010,27(4):74-77.(in Chinese)

图 3　爆破切口布置图 Fig. 3　The sketch of blasting incision

2.2　爆破网路设计

采用非电微差导爆管雷管连接网路，为了控制爆破最大单响药量，将整个爆破区分解，从下到上分成两大区域，两切口间采用两个9段微差延时从下到上接力起爆，接力延时620 ms。先从临近彩虹桥的42#楼起爆，依次为41#楼、40#楼，每栋楼间隔时间为9段310 ms。见图4。

在战略思路谋划上，要力求做到：凸显战略地位，明确主攻方向，发挥两种力量，实现三个融合。凸显战略地位，就是把标准化摆上制造业发展的战略位置，提高标准化的支撑引领力；明确主攻方向，就是紧扣建设自主可控的先进制造业体系，体现标准主导力；发挥两种力量，就是发挥市场在标准化资源配置中的决定性作用和更好地发挥政府作用；实现三个融合，就是标准建设与产业发展融合、标准研制与技术创新融合、国内标准与国际标准融合，切实推动江苏制造业高质量发展。在实践中，要突出做好以下5方面工作。

图 4　起爆网路示意图 Fig. 4　Detonation network schematic

3　数值模拟

3.1　有限元模型的建立

为了如实的反映钢筋混凝土结构的构成，分析钢混结构中钢筋和混凝土的破坏过程，采用分离式共节点模型。模型中混凝土采用SOLID164单元，材料为塑形随动硬化材料，钢筋采用BEAM161单元，材料为塑性随动硬化[8,9]。切口的形成由关键字*MAT_ADD_EROTION中的TIME项控制[10]。钢筋混凝土的物理力学参数如表1所示。

在补短板的同时，也要把发动群众的工作放在第一位。坚持党的群众路线，要始终坚持“两个一切”，一个是一切为了群众，另一个是一切依靠群众。现在司法所面临的所有困难，应该用这两句话来寻找突破。依靠群众，群众是我们力量的源泉。不管你这个所是一个人，是五个人，还是十个人，都不能离开发动群众，要充分把群众发动起来，共同治理社会，这也是习近平总书记反复强调的“共建、共治、共享”。在司法所建设当中，我们一定要把共治做到位。别说你人不够，就是有再充分的力量，光依靠我们自己的力量，没有发动群众、没有群众的支持，什么工作也做不好。

表 1　材料的物理力学参数

Table 1　Material mechanical parameters

项目密度/(kg·m-3)弹性模量/GPa泊松比抗拉强度/MPa抗压强度/MPa钢筋78502100．303．1×1053×105混凝土2450400．17450

由于倒塌过程中接触非常复杂，因此模拟中选用了LS-DYNA提供的AUTO_SINGLE_SURFACE接触方式[11]，该接触方式可以自动搜索接触面，判断接触面并可以处理侵蚀、断裂等复杂边界变化情况。材料的摩擦系数统一设定为0.3。为了提高计算速度，在不严重影响结果的前提下，提出以下模型简化和假设[12]：

(1)不考虑爆破切口内炸药爆炸对整体结构的影响，由于炸药爆炸对结构整体倒塌过程影响较小，故在模拟中采用直接删除爆破切口单元的方法来模拟爆破切口的形成。

(2)爆破切口平面是平滑的。

(3)假设地面为刚体，不发生变形

基于上述简化与假设，建立有限元模型如图5所示。

图 5　实际结构与有限元模型 Fig. 5　The actual building and the finite element model

3.2　数值模拟结果分析

3.2.1　倒塌过程分析

茅台三栋高层住宅楼的倒塌过程数值模拟结果如图6所示。整个倒塌模拟过程历时6.15 s。大体分为切口形成阶段、大偏心受压阶段、冲击触地阶段和转动坍落阶段[4]。在下部切口形成后，支撑部位在大偏心受压下产生脆性破坏，形成“塑性铰”，随着上部结构的偏转，下部切口由于应力集中首先发生破坏，上部结构产生轻微后坐，直至接触到地面，此为冲击触地阶段。触地之后，上部结构质心下降速度减小，转动角速度也减小。支撑部位的接触面积变大，地面的约束加强，下部切口闭合后在惯性的作用下部分结构被压碎。上部切口形成后，顶部结构一直绕着上部切口做转动和平动，随着下部切口的闭合，转动和平动的幅度也越来越大，当上部切口闭合后，转动的角速度达到峰值，上部切口支撑部位在强大的惯性力下被拉断。顶部结构继续转动直至触地破碎，并产生轻微的前冲现象。整个倒塌过程结束。由于剪力墙的存在，使得结构的整体性保持的较好，在倒塌的过程中，除了各缺口预留支撑部位以及触地部位由于应力集中而破坏外，大部分结构保持了较好的完整性。

[7]　JIN Ji-liang.The toppling movements of towering building by two-direction folding blasting[J].Engineering Blasting,2015,21(6):14-18.(in Chinese)

图 6　不同时刻结构的破坏形态图 Fig. 6　The damage forms of the structure at different times

3.2.2　倒塌范围与爆堆高度

图7展示了爆破后倒塌形状及范围的实际效果与模拟效果对比图，选取42#楼为参考，爆堆高度与倒塌范围的对比结果见表2，由表2可知，模拟结果与实际情况较吻合。倒塌范围和爆堆高度的误差在10%以内，模拟的爆堆高度大于实际高度是因为在模型中并没有按照实际施工进行预拆除，结构的完整性好，倒塌后破碎的程度没有实际效果大，爆堆高度高于实际。模拟倒塌范围小于实际是因为实际爆破倒塌过程中，由于对房顶结构进行了预拆除，在倒塌的过程中完全脱离结构主体，产生了前冲所致。

图 7　结构爆破实际效果图与模拟效果图 Fig. 7　The structure actual final state and simulation final state

表 2　实际结果与模型结果对比

Table 2　Comparison of final state with simulation

项目爆堆高度h/m倒塌长度l/m高度误差Δh/m长度误差Δl/m高度误差率/%长度误差率/%实际14．918．2-1．31．3-8．77．1模拟16．216．9

4　结论

[7]　金骥良.高耸建(构)筑物双向折叠爆破的倾倒运动[J].工程爆破,2015,21(6):14-18.

参考文献(References)

[1]　王　铁,刘立雷,刘　伟.建筑物爆破拆除塌落振动数值模拟研究[J].爆破,2010,27(4):74-77.

每楼采用两个爆破切口。主切口选在3～6层，共4层，采用三角形切口，预留最后排T～S轴(见图2)1.5 m范围内墙和柱，形成足够的铰链支撑。40#、41#楼折叠切口选在12～13层，共两层，采用三角形切口，预留最后排T～S轴；42#楼折叠切口选取在12～14层，共三层采用三角形切口，预留最后排T～S轴。另外在9层内墙布置两排炮孔，形成铰链，以控制倒塌长度和使大楼充分解体，降低触地振动。由此，40#、41#楼体的倒塌长度将不会超过24 m，42#楼的倒塌长度不会超过21 m，满足场地要求。结构的爆破切口布置如图3所示。

[2]　刘世波,曲云龙,薛　里,等.高层建筑物单向三折叠爆破拆除数值模拟[J].工程爆破,2017,23(3):77-80.

首先通过两两比较路由度量的相对重要性构建模糊互补的判断矩阵R=(rij)n×m,之后将R=(rij)n×m转换成模糊一致性矩阵最后利用归一化处理得出权重向量a=(a1,a2,…,am)。

因塑性混凝土早期强度较低，待Ⅰ序槽浇筑完成24小时后，才可在其#1、#9孔的位置进行Ⅰ序槽与Ⅱ序槽的接头孔施工，接头孔的搭接厚度不小于墙厚的2/3（54 cm）。Ⅱ序槽清孔结束前，清除接头孔壁的泥浆，即用钢丝刷钻头对接头孔进行刷洗，直至钢丝刷钻头不带泥屑，孔底淤积不再增加，方可进行混凝土浇筑。

[2]　LIU Shi-bo,QU Yun-long,XUE Li,et al.Numerical simulation of high-rise building one-way three-fold blasting demolition[J].Engineering Blasting,2017,23(3):77-80.(in Chinese)

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[4]　余德运,杨　军,陈大勇,等.基于分离式共结点模型的钢筋混凝土结构爆破拆除数值模拟[J].爆炸与冲击,2011,31(4):349-354.

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基于云平台的洛溪大桥健康监测系统的设计与应用…………………………………………… 李真兴，王身宁（6-129）

[5]　汪帅文,赵明生,池恩安,等.茅台三幢高楼爆破拆除的安全防护[J].爆破,2017,34(2):85-90.

农夫想，如果我不去救，这孩子非死不可！他从山芋窖子里出来，循声找去，原来那孩子在井底。孩子母亲是聪明人，还带了只大木盆，她坐吊桶躲到井底的时候，就把孩子放在木盆里，叮嘱她不要出声。井底黑幽幽的，胡人把孩子母亲杀了，没留意井底还藏着个人。天黑了，孩子又冷又饿，忍不住哭泣。

[6]　乐　松,赵明生,吴　慧,等.茅台三栋高层住宅楼爆破拆除设计与施工[J].爆破,2016,33(3):81-87.

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多媒体教学手段能够将抽象的问题形象化，它能够利用文字、图像、动画、声音等手段将抽象的电现象和过程比较形象的展现出来，在讲解“电容器的充放电”和“RC电路的暂态过程时”用FLASH动画能够将电容器的充放电过程中的一些物理量的变化现象很直观的展示出来，例如：电容电流、电容电压、电容带电量、电容器两极板间的电场强度的变化。

施工区域油层划分为六个不同区带，已燃区、燃烧带、结焦带、蒸发区、轻质油带、富油带和未受影响区。物理化学反应主要集中在蒸汽区（热蒸馏），结焦区（高温热裂解），燃烧区（高温氧化）。

用分离式共节点法对钢筋混凝土剪力墙结构的倒塌过程进行数值模拟，预测了楼房的定向倒塌过程及触地破碎后的效果。通过对倒塌过程和爆破效果的分析可知：(1)在下部切口形成后，上部结构并非是绕预留支撑部位做纯粹的定点转动，而是在切口部位形成塑性铰并绕其作转动与平动，这使得实际的倾倒范围小于按定点转动估算的倾倒范围。(2)通过对比建筑物的实际倒塌过程和数值模拟结果，下部缺口下预留的两层建筑物有效的牵制了两缺口之间建筑物的定向倾倒距离，使得最终的定向倾倒范围由上部切口以上的结构决定，爆堆高度与建筑物的南北宽度大致相符。由此当建筑物周边环境复杂，可供倒塌的安全范围有限时，可通过在下部切口下预留一定的支撑结构，并控制上部切口以上结构的高度来有效的减小建筑物触地坍落的范围。(3)在拆除爆破实际施工前通过数值模拟的方法对建筑物的倒塌过程和触地坍落范围进行数值模拟对于指导现场拆除爆破施工方案的设计以及触地后安全防护范围的确定有很好的借鉴意义，真正做到爆破拆除的安全、经济、高效。

多数教师都会有课堂气氛沉闷的同感，课堂气氛沉闷的主要原因在于互动的机会少，甚至几乎没有互动的环节，教师讲数学概念、讲解例题，学生做练习，运用所学解决问题，这样，单线式的教学，学生依赖教师，习惯处于被动地位，丧失思维和判断的能力，课堂教学效率低下.因此，激活课堂氛围，提高课堂效果，增加互动环节是主要策略.

国家电网公司服务乡村振兴建设，推进“全能型”乡镇供电所建设科技创新，加快推进数字化、信息化发展，激发创新活力，培育新业态和创新服务模式，同时，依靠数字化、信息化技术的发展有力推进了乡镇供电所建设的科技创新与管理创新，改变传统产业的生产方式、管理模式和企业组织结构，企业组织结构模式日益由以分工为主导思想的组织结构模式，演变为以集成管理为主导思想的组织结构模式，工程设计行业数字化、信息化、集约化的发展趋势，将对国家电网公司服务乡村振兴建设发展带来战略性和全局性的影响。

许昌市主城小区绿地状况及评价。居住区的休闲绿地有美化环境的功能，并能够改善居民区的小气候。据国家有关文件规定：城市建设中新建小区的绿地率要大于30%，改造小区不小于25%[3]。许昌市建成区2013年后的新建小区的休闲绿地状况见表4。

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