一种高层框架剪力墙结构爆破拆除可靠度计算方法技术

本发明专利技术提供了一种高层框架剪力墙结构爆破拆除可靠度计算方法，包括选取主要构件进行试爆以计算爆破效率并建立概率模型；计算主要构件残余能力比并建立概率模型；确定倒塌方案；生成各构件的起爆值样本；根据残余能力比概率模型随机抽样；基于残余能力比和起爆值对数值模型模量软化；倒塌模拟并检查倒塌过程和倒塌状态；获得可靠度

【技术实现步骤摘要】
一种高层框架剪力墙结构爆破拆除可靠度计算方法


[0001]本专利技术涉及楼体爆破拆除
，尤其是一种高层框架剪力墙结构爆破拆除可靠度计算方法
。

技术介绍

[0002]随着城市的发展，一些建筑物或因老旧或因功能不足以满足当前的生活
、
生产需求，面临拆除
。
城市内建筑密集度高，且以高层建筑为主，传统的机械或人工拆除方式存在较明显的弊端
。
随着技术的不断革新，爆破拆除方法已在工程领域取得长足的发展，且相对于传统拆除方法在安全性
、
实效性和经济性等方面具有突出的优势
。
[0003]虽然爆破拆除的工程应用很多，但其理论尚不成熟，且结构物的爆破拆除效果受到布孔方案
、
切口方案
、
药量单号
、
起爆网路和结构特性等多个方面因素的影响
。
因此，在实际的爆破拆除工程案例中，不可避免地存在爆而未倒或未按照既定方案倒塌的现象，给拆除工作带来了巨大的安全隐患，并造成显著的经济损失甚至人员伤亡
。
[0004]在制定爆破拆除方案时如能有一套科学的方法综合考虑各影响因素的随机性，对目标结构爆破拆除的倒塌过程和最终倒塌形态进行一定的预判，采用概率方法评判现有爆破拆除方案的可靠度，可为爆破方案的设计
、
优化和决策提供方法参考和关键技术支撑，对于保障目标结构按照既定方案倒塌完成爆破拆除任务具有重要意义
。
概率可靠度方法可通过数学的方法科学考虑各因素的随机性，已广泛应用不同领域的风险分析，并取得了较好的工程应用
。
但概率可靠度方法在爆破拆除领域中的应用大都局限于起爆网路的研究
。
起爆网路的可靠性可科学评判炸药的起爆效果，并不足以评判最终爆破结果的优劣
。
为此，本申请提出了一种高层框架剪力墙结构爆破拆除可靠度计算方法以解决上述问题
。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种高层框架剪力墙结构爆破拆除可靠度计算方法，以解决现有技术中存在的缺陷
。
[0006]本申请提供了一种高层框架剪力墙结构爆破拆除可靠度计算方法，包括以下步骤：
[0007]S1、
选取若干不同位置的主要受力构件，采用不同单号的炸药进行试爆，通过公式
(
一
)
计算各试爆构件的爆破效率
η
；
[0008]η
＝
V
b
/V
tol
；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式
(
一
)
[0009]其中，
V
b
是目标构件炮孔高度范围内爆破飞溅出的混凝土体积，
V
tol
是目标构件炮孔高度范围内全部混凝土体积；
[0010]S2、
以炸药单号
q
和配筋率
ρ
为主要变量，通过公式
(
二
)
建立爆破效率
η
的概率模型；
[0011]ln(
η
)
＝
θ0+
θ1ln(q)+
θ2ln(
ρ
)+
σ
η
ε
；
ꢀꢀꢀ
公式
(
二
)
[0012]其中，
θ0、
θ1和
θ2是模型参数，
ε
是标准正态分布随机变量，
σ
η
是模型的标准差；
[0013]S3、
建立主要受力构件的有限元数值模型，对炮孔高度范围内体积占比为
η
的混凝土的弹性模量折减至原弹性模量的5％，通过公式
(
三
)
计算混凝土柱的残余能力比
C
RC
，通过公式
(
四
)
计算混凝土梁残余能力比
C
RB
；
[0014]C
RC
＝
N
b
/N0；
ꢀꢀꢀꢀ
公式
(
三
)
[0015]其中，
N
b
是对
η
比率体积的混凝土软化模量之后的钢筋混凝土柱极限轴压承载力，
N0是未进行软化模量的钢筋混凝土柱极限轴压承载力；
[0016]C
RB
＝
M
b
/M0；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式
(
四
)
[0017]其中，
M
b
是对
η
比率体积的混凝土软化模量之后的钢筋混凝土梁极限抗弯承载力，
M0是未进行软化模量的钢筋混凝土梁极限抗弯承载力；
[0018]S4、
通过公式
(
五
)
建立混凝土柱的残余能力比
C
RC
的概率模型；
[0019]C
RC
＝
β0+
β1η
+
σ
RC
ε
；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式
(
五
)
[0020]其中，
β0和
β1是模型参数，
σ
RC
是模型的标准差；
[0021]通过公式
(
六
)
建立混凝土梁残余能力比
C
RB
的概率模型；
[0022]C
RB
＝
γ0+
γ1η
+
σ
RB
ε
；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
公式
(
六
)
[0023]其中，
γ0和
γ1是模型参数，
σ
RB
是模型的标准差；
[0024]S5、
确定倒塌方式，设计爆破拆除方案，确定各切口角度
α
和制定切口方案，确定需要爆破拆除的主要受力构件的爆破位置和炮孔布设方案；
[0025]S6、
设计起爆路网方案，依据起爆路网方案和起爆器材的可靠度参数，通过随机抽样方法计算每一个构件的起爆概率，简记第
i
个构件的起爆概率为
p
i
，根据各构件的起爆概率
p
i
，对各构件的起爆值
B
i
进行二项抽样，能够起爆
B
i
＝1，不能起爆
B
i
＝0；
[0026]S7、
根据建立的
C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高层框架剪力墙结构爆破拆除可靠度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
选取若干不同位置的主要受力构件，采用不同单号的炸药进行试爆，通过公式
(
一
)
计算各试爆构件的爆破效率
η
；
η
＝
V
b
/V
tol
；公式
(
一
)
其中，
V
b
是目标构件炮孔高度范围内爆破飞溅出的混凝土体积，
V
tol
是目标构件炮孔高度范围内全部混凝土体积；
S2、
以炸药单号
q
和配筋率
ρ
为主要变量，通过公式
(
二
)
建立爆破效率
η
的概率模型；
ln(
η
)
＝
θ0+
θ1ln(q)+
θ2ln(
ρ
)+
σ
η
ε
；公式
(
二
)
其中，
θ0、
θ1和
θ2是模型参数，
ε
是标准正态分布随机变量，
σ
η
是模型的标准差；
S3、
建立主要受力构件的有限元数值模型，对炮孔高度范围内体积占比为
η
的混凝土的弹性模量折减至原弹性模量的5％，通过公式
(
三
)
计算混凝土柱的残余能力比
C
RC
，通过公式
(
四
)
计算混凝土梁残余能力比
C
RB
；
C
RC
＝
N
b
/N0；公式
(
三
)
其中，
N
b
是对
η
比率体积的混凝土软化模量之后的钢筋混凝土柱极限轴压承载力，
N0是未进行软化模量的钢筋混凝土柱极限轴压承载力；
C
RB
＝
M
b
/M0；公式
(
四
)
其中，
M
b
是对
η
比率体积的混凝土软化模量之后的钢筋混凝土梁极限抗弯承载力，
M0是未进行软化模量的钢筋混凝土梁极限抗弯承载力；
S4、
通过公式
(
五
)
建立混凝土柱的残余能力比
C
RC
的概率模型；
C
RC
＝
β0+
β...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国臣，徐龙军，林世镔，来庆辉，朱兴吉，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：