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第1章 概述 1

1.1 高耸构筑物爆破拆除的产生和发展 1

1.2 高耸构筑物爆破拆除研究现状 2

1.2.1 国内研究现状 2

1.2.2 国外研究现状 8

第2章 高耸构筑物爆破拆除破坏机理研究 9

2.1 引言 9

2.2 烟囱倒塌过程力学分析 9

2.2.1 烟囱简化模型 9

2.2.2 烟囱绕爆破切口直径转动惯量 10

2.2.3 烟囱倾倒过程的动力学方程 11

2.3 爆破切口关键参数确定 14

2.3.1 爆破切口的切口角计算 14

2.3.2 爆破切口的高度计算 18

2.3.3 定向窗计算 20

2.4 风荷载对倒塌过程的影响 22

2.4.1 风荷载基本理论 22

2.4.2 顺风向运动风荷载计算 23

2.4.3 考虑漩涡脱落的横风向风振计算 24

2.4.4 总风荷载的计算 25

2.4.5 余留支撑体断面的受力分析 26

2.5 爆破荷载的瞬态动力响应及控制机理研究 28

2.5.1 爆破荷载的瞬态动力响应研究 28

2.5.2 重力二阶效应（P-△效应） 31

2.5.3 拱形超大导向窗爆破机理研究 33

第3章 高耸构筑物精确延时控制爆破拆除技术 39

3.1 引言 39

3.2 电子雷管技术及机理 39

3.2.1 电子雷管简介及国内外应用现状 39

3.2.2 电子雷管及其起爆系统 41

3.3 起爆网路设计及可靠性分析 43

3.3.1 起爆网路可靠性理论 43

3.3.2 起爆网路设计 45

3.3.3 起爆网路系统可靠性计算与分析 46

3.3.4 铱钵起爆网路可靠性技术分析 48

3.3.5 小结 48

3.4 精确延时控制爆破对爆破效果的影响分析 49

3.4.1 非电起爆网路系统的延时误差分析 49

3.4.2 延时误差对高耸筑物倒塌效果影响的分析 54

3.4.3 精确延时控制爆破对爆破效果的影响 56

第4章 高耸构筑物爆破拆除数值模拟研究 57

4.1 引言 57

4.2 动力有限元分析方法 57

4.2.1 ANSYS简介 57

4.2.2 非线性瞬态分析有限元基本理论与方法 57

4.3 接触问题 61

4.3.1 接触算法 61

4.3.2 非自动接触与自动接触的区别 62

4.3.3 接触阻尼 62

4.3.4 接触定义 62

4.4 建模过程中的假定和简化处理 62

4.4.1 基本假定 63

4.4.2 模型实体及单元划分 63

4.4.3 约束载荷的施加与爆破缺口的模拟 63

4.4.4 分离式模型 63

4.4.5 材料模型 64

4.4.6 接触界面的模拟 64

4.4.7 材料失效的准则 64

4.5 210m钢筋混凝土烟囱爆破拆除模拟 64

4.5.1 工程概况 64

4.5.2 整体式模型模拟 65

4.5.3 分离式模型建立 66

4.5.4 分离式模拟计算结果及分析 67

4.6 90m冷却塔拆除模拟计算 77

4.6.1 工程概况 77

4.6.2 模型建立 77

4.6.3 倒塌运动过程数值模拟 78

第5章 高耸构筑物爆破拆除实验研究 81

5.1 爆破振动测试 81

5.1.1 基本理论 81

5.1.2 现场测试 83

5.1.3 结果分析 90

5.2 应力应变测试 91

5.2.1 电阻应变测试原理 91

5.2.2 现场测试 95

5.2.3 结果分析 99

5.3 高速摄影监测 100

5.3.1 概述 100

5.3.2 监测仪器及测点布置 100

5.3.3 高速摄影监测结果及其分析 102

第6章 高耸构筑物爆破拆除关键技术及工程应用 110

6.1 高耸构筑物爆破拆除的核心关键技术 110

6.1.1 定向窗精确开凿技术 110

6.1.2 拱形超大开口导向窗技术 111

6.1.3 高耸构筑物爆破拆除综合防护技术 112

6.1.4 多层柔性复合材料交叉近体防护技术 113

6.1.5 高耸构筑物爆破拆除数码雷管起爆技术 116

6.2 皖能合肥发电有限公司2座90m高冷却塔及150m高钢筋砼烟囱爆破拆除 119

6.2.1 工程概况 119

6.2.2 总体爆破方案 121

6.2.3 爆破设计 122

6.2.4 预拆除 125

6.2.5 安全技术措施 127

6.2.6 爆破振动监测及分析 130

6.2.7 爆破效果 133

6.2.8 爆破小结 136

6.3 铜陵电厂180m钢筋混凝土烟囱爆破拆除工程 137

6.3.1 工程概况 137

6.3.2 总体爆破方案 138

6.3.3 爆破设计 138

6.3.4 安全技术措施 141

6.3.5 爆破振动测试与分析 142

6.3.6 爆破效果及科研观测分析 143

6.4 江西南昌发电厂210m烟囱爆破拆除 144

6.4.1 工程概况 144

6.4.2 爆破方案 146

6.4.3 爆破技术设计 146

6.4.4 应用的核心关键技术 147

6.4.5 爆破切口理论校核 150

6.4.6 风荷载对210m烟囱倒塌过程影响的计算 150

6.5 施工要点 152

参考文献 154