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第４０卷第２期爆破Ｖｏｌ.４０Ｎｏ.２
２０２３年６月ＢＬＡＳＴＩＮＧＪｕｎ.２０２３
ｄｏｉ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４８７Ｘ.２０２３.０２.００１
钢筋混凝土水塔垂直原地爆破拆除试验研究∗
１ꎬ２１ꎬ２ꎬ３ａꎬ３ｂꎬ２ꎬ３ａꎬ３ｂ２３ａꎬ３ｂ３ａꎬ３ｂ２
黄小武ꎬ谢先启ꎬ贾永胜ꎬ刘昌邦ꎬ姚颖康ꎬ孙金山ꎬ伍岳
(１.武汉科技大学理学院ꎬ武汉４３００６５ꎻ２.武汉爆破有限公司ꎬ武汉４３００５６ꎻ
３.江汉大学ａ.精细爆破国家重点实验室ꎻｂ.爆破工程湖北省重点实验室ꎻ武汉４３００５６)
摘要:为解决受限空间下高耸钢筋混凝土水塔爆破拆除难题ꎬ研发了高耸构筑物垂直原地爆破拆除技
术ꎮ采用高速摄影观测、振动监测手段和数值仿真方法ꎬ对水塔垂直原地坍塌冲击破坏机理、垮塌运动过程
和触地振动效应进行了全面分析ꎮ研究发现:高耸水塔垂直原地爆破拆除的坍塌过程近似自由落体运动ꎬ回
２
归分析得到水塔向下塌落的加速度约为９.４ｍ/ｓꎬ略小于重力加速度ꎻ采用“分离式”有限元模型ꎬ可以近似
还原水塔的塌落运动过程ꎬ并精确捕捉每段筒体的冲击碰撞时刻ꎻ１５９号混凝土材料模型ꎬ可以很好地模拟
水塔筒体塌落冲击破坏过程ꎻ水塔筒体冲击破坏过程复杂ꎬ总体呈现多次冲击累积损伤破坏过程ꎻ振动主振
频带主要集中在５~６０Ｈｚꎬ振动信号的高频部分衰减迅速ꎬ能量主要集中在低频部分ꎬ并且振动信号的总能
量随着距离的增加而显著减小ꎮ试验表明:通过筒体分段依次垂直原地塌落触地ꎬ并同步开展顶部水箱水压
爆破ꎬ不仅可以控制高耸水塔的塌落堆积范围ꎬ而且可以减小触地振动效应并控制爆破粉尘危害ꎮ
关键词:爆破拆除ꎻ原地塌落ꎻ高速摄影ꎻ数值模拟ꎻ触地振动
中图分类号:ＴＵ７４６.５文献标识码:Ａ文章编号:１００１－４８７Ｘ(２０２３)０２－０００１－０８
ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＶｅｒｔｉｃａｌＩｎ￣ｓｉｔｕＢｌａｓｔｉｎｇ
ＤｅｍｏｌｉｔｉｏｎｏｆＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＷａｔｅｒＴｏｗｅｒ
１ꎬ２１ꎬ２ꎬ３ａꎬ３ｂ２ꎬ３ａꎬ３ｂ２
ＨＵＡＮＧＸｉａｏ￣ｗｕꎬＸＩＥＸｉａｎ￣ｑｉꎬＪＩＡＹｏｎｇ￣ｓｈｅｎｇꎬＬＩＵＣｈａｎｇ￣ｂａｎｇꎬ
３ａꎬ３ｂ３ａꎬ３ｂ２
ＹＡＯＹｉｎｇ￣ｋａｎｇꎬＳＵＮＪｉｎ￣ｓｈａｎꎬＷＵＹｕｅ
(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅꎬＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＷｕｈａｎ４３００６５ꎬＣｈｉｎａꎻ
２.ＷｕｈａｎＥｘｐｌｏｓｉｏｎ＆ＢｌａｓｔｉｎｇＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＷｕｈａｎ４３０
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