图6-1定向倒塌方案
图6-2原地倒塌方案
3)单向折叠倒塌方案
(1)应用条件
楼房四周无开阔地,其水平方向长度小于2/3~3/4楼房高度。
(2)工艺过程
自上而下对楼房每层(或隔一层或隔数层)的大部分承重结构用爆破法拆除。利用延期爆破自上而下炸毁(图6-3)。如上海长征医院的爆破。
4)内向折叠倒塌
(1)应用条件
楼房四周无可供单向倾倒或折叠倒塌的场地,为缩小坍塌范围而采用之
(2)工艺过程
自上而下对楼房的每一层承重构件予以爆破破碎,楼房在内向重力弯矩作用下自上而下向内倒塌(图6-4)。
5)水平向逐跨倒塌
(1)应用条件
由于周围环境的限制,不具备原地倒塌和定向倒塌条件的楼房和工业厂房。
(2)工艺过程
沿建筑物水平方向以跨(一跨或数跨)为单元,从一段开始,采用秒延期间隔时间起爆依次爆破破坏每个单元底层的承重结构,当建筑物底部被破坏失去支撑后,即变成悬臂梁在重力作用下绕固定轴转动,从而使结构弯曲破坏。当前一单元发生转动而尚未破坏时,后一单元起爆,使第二单元失去支撑,同样变为悬臂梁,在重力作用下绕固定轴旋转,如此反复进行,直至全部建筑物倒塌破坏(图6-5)。
3缺口高度的计算
楼房爆破参数很多,但爆破缺口髙度(h)是最重要的参数之一,也是决定整个楼房爆破是
否成功的关键。其计算方法有以下几种。
1)用爆高比计算最小缺口高度
图6-3单向折叠倒塌方案
图6-4内向折叠倒塌
图6-5水平向逐跨倒塌
所以,
(6-1)
2)利用楼房倾倒产生的偏心矩确定缺口高度
用爆破法使楼房定向倒塌时,在楼房两侧不同髙度的缺口所产生的高度差,使得整个楼房
获得一个重力偏心差,促使楼房向预定方向倒塌。按定向倒塌的基本条件推导出缺口高度
如下:
(6-2)
式中:L—墙(柱)间跨度;
δ墙体厚度;
H—楼房底层的高度。
由式(6-2)可以看出,对于高宽比很大,支撑构件为薄窄的构件,爆破缺口的相对高度可以
取小值;反之,对于跨度大,荷载较轻的轻型建筑物可取大值。
3)利用联系立柱和梁的抗弯强度确定最小缺口高度
在钢筋混凝土结构中,弯矩破坏是解体的主要形式。因为,当立柱被炸毁一定高度,建筑
物处于失稳状态时,解体主要是克服立柱和梁的抗弯强度
钢筋截面惯性矩:
式中:d钢筋直径,cm。
(6-3)
式中:E弹性模量,通常,E=2×10°N/m2
J——钢筋截面惯性矩;
n钢筋根数;
P作用在钢筋骨架上的纵向荷载,kg。
但是,在实际工程中为了确保建筑物的顺利倒塌,最小缺口高度(hmn)往往须增大一定的
倍数,故缺口高度可按式(6-4)计算:
(6-4)
式中:h缺口高度,m;
k经验系数,k=1.5~2.0
B—立柱截面最大边长,m。
4)依结构力学原理确定最小缺口高度
(6-5)
式中:hm最小缺口高度,m;
B结构倾倒时的转动轴至结构重心移出结构外部的距离,m;
hg结构的重心高度,m;
e使结构发生倾倒,重心偏移的最小距离,m
应该指出的是:式(6-1)、式(6-2)多用于砖砌块结构建筑物的拆除,而式(6-4)、式(6-5)用
于钢筋混凝土建筑物的拆除。
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