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钢筋混凝框架结构的拆除爆破 钢筋混凝土框架结构爆破坍塌方案 钢筋混凝土框架结构（integral reinforced concerete framed builiings） 的爆破坍塌有两种基本方式，一种为原地坍塌，一种为定向倾倒。其他诸如“内向折叠倒塌”、“单向连续倒塌”和“双向交替折叠倒塌”等方式，均是由两种坍塌方式组合而来的。 框架结构原地坍塌，需在框架底部所有承重立柱的一定高度范围内实施爆破，使立柱在其上部荷载作用下失稳，从而实现结构的原地坍塌。 框架结构定向倾倒时，需通过爆破方法使结构设计倾倒方向一侧的承重立柱失稳，而在另一侧立柱上形成转动铰链，结构在重力倾覆力矩的作用下即可实现定向倾倒。 二、框架结构的爆破方法 钢筋混凝土框架结构整体倾倒或坍塌，可以通过以下三种方法获得，下面以简化的框架结构为例，叙述爆破方法和倒塌过程。 选择失稳部位实现定向倒塌 图8-5为一单层框架定向倒塌示意图，图中各承重立柱的阴影部分为爆破部位。立柱爆破高度取h1.h2h3。在爆破的同时，立柱Ⅰ、立柱Ⅱ失稳，整个框架开始下塌；由于立柱Ⅲ的爆破高度最小，在框架下塌一定距离后，首先Ⅲ底部形成支点，其后框架在重力力矩作用下开始绕支点转动，直至发生倾覆。 若对立柱与框架顶部连接部分实施爆破，在框架倒地瞬间框架顶部与立柱发生相对转动，不仅可以降低爆堆高度，而且有利于结构的解体与破碎。 采用延时起爆技术实现定向倒塌 在图8-6中，数字1、2、3表示承重立柱爆破的起爆顺序。第1、2断雷管起爆后，立柱Ⅰ、Ⅱ将失稳下塌，框架重心失去平衡，开始形成倾覆力矩。当第3段雷管起爆后，则整个框架以柱Ⅲ底部为支点顺时针倒塌。 失稳部位选择与延时起爆技术相结合实现定向倒塌 通过选择失稳部位，并运用延时起爆技术，便可实现框架结构的各种倒塌破坏方式，如“内向折叠倒塌”、“单向连续倒塌”和“双向交替折叠倒塌”等。图8-7为一框架结构内向折叠倒塌的爆破示意图，爆破按1、2、3、4顺序自上而下，由里向外；倒塌方式为内部立柱失稳坍塌，外部立柱向内转动，最终实现框架结构的内向坍塌。 三、立柱结构失稳条件和破坏高度 钢筋混凝土框架结构主要承重立柱的失稳，是整体框架倒塌的关键。用爆破方法将立柱基础以上一定的高度范围内的混凝土充分破碎，使之脱离钢筋骨架，并使箍筋拉断，则孤立的纵向钢筋便不能组成整体抗弯截面；当破坏范围达到一定高度时，暴露出的钢筋将会以失稳形式屈服，导致承重失去承重能力。 图8-8为立柱失稳的计算简图。P为单根立柱承受压力，设n为立柱中纵向钢筋的数目，计算失稳高度时，把立柱中单根纵筋视为一端自由、一端固定的压杆，其柔度可按下式计算： （8-7） 对于普通钢材制成的钢筋，不同柔度压杆的失稳的临界应力的计算方法如下： 细长压杆（≥100），用欧拉公式计算临界荷载，即 （8-8） 中长压杆（60＜＜100），用直线公式计算临界应力，即 （8-9） 根据《钢筋混凝土结构设计规范》可知，框架结构承重立柱纵向受力钢筋的直径，一般不超过40mm。而对于失稳立柱的破坏高度，在实际爆破时一般均大于500mm。假设立柱内钢筋的直径为40mm,破坏高度取500mm，根据式（8-7）可以求得其柔度≥100。由此可以说明，在框架结构拆除爆破中，立柱内钢筋的破坏属于细长压杆失稳问题。因此，立柱中纵筋的临界应按欧拉公式计算。 若≤，即临界应力小于或等于实际作用在各个纵筋上的载荷，承重立柱必然失稳倒塌，此时，取得最小破坏高度即可。 若＞，即临界荷载大于或等于实际作用在各个主筋上的载荷时，可令=，并由式（8-8）反求压杆长度，即最小破坏高度： （8-10） 在实际过程中，为确保钢筋混凝土框架结构爆破时顺利坍塌或倒塌，钢筋混凝土承重立柱的爆破高度H宜按下列公式确定，即 （8-11） 式中 B-立柱截面边长，m； -承重立柱底部最小破坏高度，m； K-经验系数，K=1.5～2.0。 立柱节点形成铰链的爆破高度一般取：