了得網建築_建築結構爆破拆除數值模擬

內容簡介

《建築結構爆破拆除數值模擬》結合建築結構爆破拆除理論研究與工程實踐，利用顯式動力LS-DYNA軟件，采用共節點分離式鋼筋混凝土模型，對幾種典型鋼筋混凝土建構築物爆破拆除倒塌過程進行分析模擬，計算結果生動揭示了建築結構爆破拆除破壞傾倒過程，可為爆破理論研究和設計方案選擇提供科學依據。《建築結構爆破拆除數值模擬》共分10章，包括概述、建築結構爆破拆除模擬過程、鋼筋混凝土結構爆破拆除理論模型計算方法、共節點分離式模型及試驗驗尺寸效應和分析，以及典型鋼筋混凝土樓房建築物、筒倉、煙囪、水塔和橋梁等構築物的爆破拆除模擬計算實例等內容。
《建築結構爆破拆除數值模擬》可供高等院校和研究單位從事爆破理論及工程技術研究的師生以及相關科研人員使用，也可作為建築、冶金、煤炭、鐵路、交通和水利水電等部門從事爆破技術和安全工程等專業技術工作者的業務參考書。

前言
第1章概述
1.1 建築結構爆破拆除技術應用現狀
1.2 建築結構爆破拆除技術研究
1.2.1 建築結構爆破拆除技術特征
1.2.2 國外有關建築結構爆破拆除研究簡介
1.2.3 國內研究涉及爆破理論、拆除方法和爆破安全
1.3 鋼筋混凝土結構爆破拆除數值模擬研究現狀
1.4 建築結構爆破拆除數值模擬存在的問題
參考文獻
第2章建築結構爆破拆除數值模擬過程及典型示例
2.1 拆除爆破數值模擬過程
2.1.1 拆除爆破數值模擬步驟
2.1.2 拆除爆破模擬的建築結構材料模型選擇前言
第1章概述
1.1 建築結構爆破拆除技術應用現狀
1.2 建築結構爆破拆除技術研究
1.2.1 建築結構爆破拆除技術特征
1.2.2 國外有關建築結構爆破拆除研究簡介
1.2.3 國內研究涉及爆破理論、拆除方法和爆破安全
1.3 鋼筋混凝土結構爆破拆除數值模擬研究現狀
1.4 建築結構爆破拆除數值模擬存在的問題
參考文獻
第2章建築結構爆破拆除數值模擬過程及典型示例
2.1 拆除爆破數值模擬過程
2.1.1 拆除爆破數值模擬步驟
2.1.2 拆除爆破模擬的建築結構材料模型選擇
2.2 爆破模擬常用軟件
2.2.1 基模擬軟件LS-DYNA
2.2.2 基模擬軟件SLM2DEM
2.2.3 ABAQU程序
2.2.4 DDA方法模擬建築物爆破拆除
2.3 典型建築結構拆除爆破過程的數值模擬
2.3.1 100m鋼筋混凝土煙囪定向倒塌爆破拆除的數值模擬
2.3.2 DDA方法模擬三峽RCC圍堰定向傾倒過程
2.3.3 框架結構樓房爆破拆除
參考文獻
第3章鋼筋混凝土結構爆破拆除理論模型
3.1 結構失穩破壞理論模型
3.1.1 爆破切口高度理論模型
3.1.2 支撐立柱失穩理論模型
3.2 結構倒塌運動的數學模型
3.2.1 基於多體繫統動力學方程的數學模型
3.2.2 基於鉸接雙連杆雙向折疊下落運動的數學模型
3.3 結構前衝、後坐理論模型
3.3.1 結構倒塌前衝理論模型
3.3.2 結構倒塌後坐理論模型
3.4 結構觸地震動理論模型
3.4.1 結構觸地震動速度
3.4.2 高層建築物爆破拆除塌落震動的數學模型
參考文獻
第4章建築結構爆破拆數值模擬
4.1 顯式動程序LS-DYNA理論基礎
4.1.1 LS-DYNA發展過程
4.1.2 LS-DYNA功能概述
4.1.3 LS-DYNA算法基礎
4.1.4 LS-DYNA程序計算方法
4.2 建築結構爆破拆模型的建立
4.2.1 爆破拆除數值模擬基本假設
4.2.2 鋼筋混凝模型建立過程
4.2.3 鋼筋和混凝土材料本構模型研究
4.3 建築結構爆破拆模刪除及其他問題
4.3.1 爆破切口形式及切口形成的實現
4.3.2 材料失效方式的控制
4.3.3 接觸方式的選擇
4.3.4 沙漏能及計算時間的控制
參考文獻
第5章共節點分離式鋼筋混凝土模型及試驗驗證
5.1 共節點分離式鋼筋混凝土模型原理及建模方法
5.1.1 共節點分離式模型基本原理
5.1.2 共節點分離式模型建模方法
5.2 三層框架結構倒塌數值模擬研究
5.2.1 框架結模型
5.2.2 數值模擬結果分析
5.3 三層框架結構倒塌試驗研究
5.3.1 澆築試驗模型
5.3.2 試驗測試設備的布置
5.3.3 模型試驗結果分析
5.4 數值模擬結果與試驗結果比較分析
5.4.1 結構倒塌過程比較分析
5.4.2 結構破壞狀態比較分析
5.4.3 結構觸地震動比較分析
參考文獻
第6章爆破拆除模擬尺寸效應和問題
6.1尺寸效應”原理
6.2 尺寸下數值模擬結果比較
6.2.1 結構模型
6.2.2 結構倒塌過程比較
6.2.3 支撐立柱破壞過程比較
6.2.4 爆堆範圍比較
6.2.5 結構倒塌y向速度比較
6.3 結構拆除模擬的問題
6.3.1 界面彈簧連接及幾種黏結滑移的經驗公式
6.3.2分離式模型建模方法
6.3.3分離式鋼筋混凝土模型的試驗驗證
6.4分離式鋼筋混凝土模型的實際應用
6.4.1 工程概況
6.4.2 測水模型
6.4.3 數值模擬結果分析
參考文獻
第7章典型樓房建築結構爆破拆除數值模擬
7.1 框架結構折疊爆破拆除數值模擬
7.1.1 16層框架結構樓房折疊爆破拆除數值模擬
7.1.2 框架結構爆破拆除數值模擬中充填牆體影響研究
7.2 剪力牆結構樓房爆破拆模擬研究
7.2.1 工程概況
7.2.2 計算模型
7.2.3 剪力牆結構樓房定向坍塌過模擬分析
7.3 核心筒-框架結構折疊爆破拆除數值模擬
7.3.1 工程概況
7.3.2 模型建立
7.3.3 模擬結果分析
參考文獻
第8章筒倉結構爆破拆模擬
8.1 鋼筋混凝土筒倉群結構特點和基本假定
8.2 雙排二層框架筒倉結構爆破拆模擬研究
8.2.1 實體模型
8.2.劃分及材料參數
8.2.3 炸高6.9m時計算結果及其分析
8.2.4 炸高2.9m模擬結果及分析
8.2.5 炸高6.9m時不同割筋部位情況模擬及結果分析
8.3 雙排單層框架筒倉結構爆破拆模擬
8.3.1 實體模型
8.3.2 倒塌過模擬結果及分析
8.4 三排混合框架筒倉結構倒模擬
8.4.1 實體模型
8.4.2 爆破方案
8.4.3 三排混合框架筒倉結構倒塌過計算結果
8.5 三排筒倉結構中間劈開定向倒模擬
8.5.1 結構概況和爆破方案
8.5.2模型建立
8.5.3 數值模擬結果分析
參考文獻
第9章煙囪、水塔類構築物爆破拆除數值模擬
9.1 煙囪、水塔類構築物的結構及材料特性
9.2 百米高煙囪折疊爆破拆除倒塌過模擬
9.2.1 工程背景
9.2.2 煙模型的建立
9.2.3 煙模型倒塌效果分析
9.3 高聳薄壁冷卻塔爆破拆除數值模擬
9.3.1 模型及爆破方案
9.3.2 數值模擬結果分析與比較
9.4 爆破拆除X梁雙曲線冷卻塔倒塌過程數值模擬
9.4.1 工程概況
9.4.2模型的建立
9.4.3 計算結果
參考文獻
第10章鋼筋混凝土橋梁爆破拆除數值模擬
10.1 桁架拱連拱橋爆破拆除數值模擬
10.1.1 工程概況
10.1.2 爆破參數設計
10.1.3 模型簡介
10.1.4 數值模擬結果分析
10.2 鋼筋混凝土桁式組合拱橋爆破拆除數值模擬
10.2.1 工程概況
10.2.2 爆破方案及參數設計
10.2.3 桁式組合拱橋爆破拆除模擬
10.2.4 模擬結果分析
10.3 鋼筋混凝土雙曲拱大橋深孔爆破拆除模擬
10.3.1 工程概況
10.3.2 爆破方案及參數設計
10.3.3 爆破過程數值模擬及分析
10.4 下承式80m肋拱公路橋爆破拆除數值模擬
10.4.1 工程概況
10.4.2 爆破拆除方案
10.4.3 橋梁模型
10.4.4 模擬結果分析
參考文獻
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第1 章概述
作為現代爆破技術的分支，建築結構爆破拆除技術在國民經濟建設中發揮了重要作用。隨著爆破拆除技術的發展和應用領域擴大，拆除難度不斷增加，安全環保方面的要求也越加嚴格，致使傳統的設計方法越來越難以滿足工程實際需要。
計算機模擬技術的引進開拓了爆破拆除建築結構倒塌及破壞過程的數值模擬研究方向，且有望成為爆破拆除研究手段乃至爆破施工設計依據。因為采用計算機模擬技術對爆破拆除過程進行繫統分析，可以預測爆破方案及參數選擇的效果，及時修正和優化爆破拆除方案，提高爆破拆除設計與施工的可靠性和安全性，滿足發展著的拆除爆破工程的實際需要。
利用數值模擬技術研究建築結構的爆破拆除過程，在確定爆破缺口位移、爆破順序和分段時間差對爆破倒塌的影響等方面已有很多成果［1 ］。德國魯爾大學Stangenberg 和Friedhelm 通過對實際工程中煙囪倒塌過程有關數據的分析，建立起來鋼筋混凝土煙囪爆破拆除計算機模型，經試驗證明該模型可以用於解決實際工程中的具體問題，解釋發生的某些現像［2 ］。Utogawa［3 ］等采用改進的法進行鋼筋混凝土框架結構的爆破拆除仿真分析，其數值計算與實際工程結果吻合得比較好。國內就爆破拆除數值模擬已經開展了一繫列的研究工作，其中利用動程序LS-DYNA ，采用分離式共節點模型［4 ，5 ］，對爆破拆除筒倉和樓房等建築結構的模擬，模擬結果與真實倒塌過程非常接近並被應用到爆破設計中。
應用DDA 方法［6 ］和基原理［7 ］對爆破拆除的模擬研究，在選擇爆破方式和研究爆破效果方面也取得了許多成果，為爆破拆除工程設計和參數優化提供了參考依據。
拆除爆破數值模擬研究實踐表明，將現代先進的計算機技術應用到爆破拆除設計中去，在爆破前對設計方案進行檢驗，準確預測結構的倒塌姿態和倒塌範圍，有利於提高爆破拆除設計水平；爆破後通過分析倒塌過程力學效應，探討研究結構各種傾倒規律，還可以完善爆破拆除理論，促進爆破拆除技術朝著更為科學、精確和安全的方向發展。第1 章概述
作為現代爆破技術的分支，建築結構爆破拆除技術在國民經濟建設中發揮了重要作用。隨著爆破拆除技術的發展和應用領域擴大，拆除難度不斷增加，安全環保方面的要求也越加嚴格，致使傳統的設計方法越來越難以滿足工程實際需要。
計算機模擬技術的引進開拓了爆破拆除建築結構倒塌及破壞過程的數值模擬研究方向，且有望成為爆破拆除研究手段乃至爆破施工設計依據。因為采用計算機模擬技術對爆破拆除過程進行繫統分析，可以預測爆破方案及參數選擇的效果，及時修正和優化爆破拆除方案，提高爆破拆除設計與施工的可靠性和安全性，滿足發展著的拆除爆破工程的實際需要。
利用數值模擬技術研究建築結構的爆破拆除過程，在確定爆破缺口位移、爆破順序和分段時間差對爆破倒塌的影響等方面已有很多成果［1 ］。德國魯爾大學Stangenberg 和Friedhelm 通過對實際工程中煙囪倒塌過程有關數據的分析，建立起來鋼筋混凝土煙囪爆破拆除計算機模型，經試驗證明該模型可以用於解決實際工程中的具體問題，解釋發生的某些現像［2 ］。Utogawa［3 ］等采用改進的法進行鋼筋混凝土框架結構的爆破拆除仿真分析，其數值計算與實際工程結果吻合得比較好。國內就爆破拆除數值模擬已經開展了一繫列的研究工作，其中利用動程序LS-DYNA ，采用分離式共節點模型［4 ，5 ］，對爆破拆除筒倉和樓房等建築結構的模擬，模擬結果與真實倒塌過程非常接近並被應用到爆破設計中。
應用DDA 方法［6 ］和基原理［7 ］對爆破拆除的模擬研究，在選擇爆破方式和研究爆破效果方面也取得了許多成果，為爆破拆除工程設計和參數優化提供了參考依據。
拆除爆破數值模擬研究實踐表明，將現代先進的計算機技術應用到爆破拆除設計中去，在爆破前對設計方案進行檢驗，準確預測結構的倒塌姿態和倒塌範圍，有利於提高爆破拆除設計水平；爆破後通過分析倒塌過程力學效應，探討研究結構各種傾倒規律，還可以完善爆破拆除理論，促進爆破拆除技術朝著更為科學、精確和安全的方向發展。
1.1 建築結構爆破拆除技術應用現狀城市建築結構拆除爆破是第二次世界大戰後迅速發展起來的一項控制爆破技術，該技術在城市基礎建設、工礦企業改造和擴建等方面發揮著重要作用。當年為了清除戰爭遺留的廢舊及危險建築物使這項技術在歐洲應運而生，如今隨著城市建設速度的加劇，以及改擴建周期的縮短，拆除爆破技術在發達國家和經濟發展較快國家均得到了廣泛的應用，即使在機械拆除技術不斷成熟的當今，爆破技術仍不失為一種建築結構拆除的高效安全方法。英國從1979 年～ 1993 年已用爆破方法拆除了30 ～ 40 座12 ～ 25 層的高大建築物［8 ］，原西德僅1978 ～ 1988 年的10 年間就用爆破方法拆除了幾百座橋梁［9 ］。隨著經濟發展初期建築物的老化，韓國爆破拆除工程近年來發展很快。由於國民經濟的快速發展和社會需求的不斷提高，我國每年有大量的廢舊建築物需要拆除，對於高層建築物和高聳構築物拆除控制爆破方法占有極為重要的地位。由於高層建築物一般處於城市人口密集、建築物相對集中的鬧市地段或者處於其他復雜環境下，因此，對爆破拆除技術的要求越來越高。
近年來，隨著國家基礎建設力度加大，城市中有許多地處復雜環境的廢舊鋼筋混凝土結構物（如廢舊樓房、廠房等）急需拆除；同時新的環保法規實施後，國內一批不能滿足環保要求的小工廠（如年產量10 萬t 以下的水泥廠以及小造紙廠）逐漸要關閉拆除；電廠技術改造項目中，一些高達百米的鋼筋混凝土煙囪也要拆除重建，且電廠的其他機組不能因此停產，這就給爆破拆除技術提出了新的難題。
鋼筋混凝土結構的拆除方式主要有人工拆除法、機械拆除法和爆破拆除法。
人工拆除法是最原始的施工方法，施工速度慢，安全難以保障，現趨於淘汰；機械拆除法是隨著施工機械化水平提高而逐漸發展起來的，近幾年在建築拆除領域得到了廣泛應用。對於地處復雜環境的鋼筋混凝土結構拆除工程來說，爆破拆除方法避免了機械人工拆除法的工期、安全和作業場地等難題，成為這類拆除工程中最經濟、快速和安全的施工方法。自從控制爆破技術應用於鋼筋混凝土結構拆除工程，現在已經形成了一套比較完整的基於實踐經驗的設計、施工技術。尤其是在拆除高層（聳）建築結構時，爆破拆除已成為首選的方法，這類工程爆破施工場地大多位於城鄉繁華地段，周圍環境復雜多樣，周圍的建築物和設施對爆破的安全可靠性要求極為嚴格。
近年來，我國的建築結構爆破拆除主要具有以下幾個特點。
（1）一次性爆破拆除結構規模及使用的總炸藥量不斷增大。例如深圳漁農村16 棟居民樓的爆破拆除［10 ］，一次性爆破拆除建築面積5.3 萬m2 ，爆破總裝藥量達到684kg 。再如，三峽工程三期上遊碾壓混凝土圍堰的爆破拆除［11］，圍堰爆破拆除總長度為480m ，拆除高程140 ～ 110m ，拆除高度為30m ，總裝藥量19115t ，共計使用數碼電子雷管2506 發。
（2）爆破拆除倒塌方式朝著多樣化發展。一般認為，爆破拆除按倒塌方式分為定向倒塌、折疊倒塌和原地倒塌三種方式［12 ］。定向倒塌具有施工簡便、風險小等優點，一直是結構爆破拆除采用的主要倒塌方式［13］。近年來，隨著爆破拆除技術的發展和建築物倒塌空間的限制，折疊倒塌、原地倒塌以及各種混合爆破拆除技術得到了廣泛發展。臨沂市公路局辦公大樓［14 ］，上海長征醫院16 層病房大樓［15 ］，廣州造紙廠100m 高鋼筋混凝土煙囪等建築結構均采用了折疊倒塌方式；上海地區的16 層框剪結構倉儲大樓則采用原地倒塌方式成功拆除［16 ］。
隨著城市生活空間的日益狹小，建築結構朝著高層空間發展，剪力牆結構、框架-剪力牆結構、框架-筒體組合結構等各種結構體繫被廣泛地應用到高層及超高層結構中去，這些結構低則幾十米，高則數百米。對於此類復雜結構體繫結構的爆破拆除，主要采用結構預拆除處理與綜合使用各種倒塌方式。例如，瀋陽市東北汽配城，建築面積4.67 萬m2 ，地處繁華商業區，利用結構的伸縮縫，采用預拆除技術，將結構切分為五個區，分別采用了定向倒塌、折疊倒塌和原地倒塌方式進行了爆破拆除［17 ］。再如，上海市四平大樓14 層，高41.4m ，面積1.7226 萬m2 ，結構呈四折形，在利用結構原有的兩條伸縮縫的基礎上，沿結構拐角處又新開了一條切割縫，把結構劃分為四個獨，實現了結構分別向四個方向上的定向倒塌［18 ］。
（3）爆破拆除工程中科技創新成果不斷湧現。新技術、新工藝和新器材的應用不僅有力地保證了爆破安全，也促進了拆除爆破技術水平的提高。城市復雜環境下拆除工程或重要拆除項目的實施，一般都有爆破地震及其他危害效應監測。
為了減少爆破拆除過程對周圍建築的地震效應，在圍堰拆除中已經出現使用高精度電子雷管改善降震效果的工程實例［19 ］，河南鄭州亞細亞大酒店爆破拆除也是使用數碼電子雷管進行拆除爆破的有益嘗試。爆破拆除的降塵問題近年來已取得突破性進展，山東省青島市繁華香港中路青島遠洋賓館爆破拆除工程［20 ］中，近50m高的建築主體被分成東、西兩段，在5 萬m3 “活性泡沫”浸沒下呈“Y”形放射狀雙向折疊倒塌。使用“活性霧”的方式包圍揚塵，用“活性泡沫”浸沒塌落的建築，並搭建屏蔽牆對周圍進行全方位的保護，使除塵技術達到國際環保標準。位於風景勝地筆架山邊錦州港舊糧倉拆除［21］是國內首例以仿真技術領先奪標的筒倉群爆破拆除工程，爆破實踐表明，采用計算機模擬技術可在爆破前對建築物倒塌過程進行仿真，提前干預爆破方案設計、優化參數，從而可以最大可能地保證施工安全。
以往人們主要通過經驗公式和定性分析進行建築物爆破設計。由於這些經驗公式都是由若干次爆破試驗和實踐總結出來的，不能全面地反映爆破拆除建築物的實質，而且參數選取範圍往往過於寬泛，需要有專家的經驗和判斷纔能作出正確選擇。自爆破拆除技術在我國廣泛使用以來，面對各種不同的拆除對像，爆破拆除技術取得了很大的發展，但近年來出現的一些爆破拆除事故不斷告誡我們爆破拆除技術遠沒有達到萬無一失的水平。例如，寶鋼煙囪爆破拆除時，實際倒塌方向較設計方向偏20° ，一些生產用的輸氣輸油管道損壞，造成部分車間停產、一人受傷［22］等後果；深圳漁農村16 棟居民樓爆破時，一棟樓沒有徹底倒塌［23］；西寧一棟樓房連爆兩次未倒；石家莊還出現過定向爆破樓房發生反方向倒塌意外等事故。所有這些在復雜建築結構爆破拆除領域發生的工程爆破隱患與事故，警示人們必須重視並加強對建築結構爆破失穩、運動、破壞等動力學行為以及相關領域的研究與新技術開發，提高爆破拆除的可預見性。
目前，我國的爆破拆除主要還是憑借經驗進行設計，相應的理論研究發展較為緩慢，理論嚴重滯後於實踐；隨著城市化進程的加快，城市空間變得日益狹小，對建築結構的倒塌範圍提出了更加苛刻的要求；隨著高層結構體繫的發展以及人們對結構功能上的需求，各種新型結構體繫不斷出現，都為城市建築結構爆破拆除提出了新的挑戰，對爆破拆除研究提出了更加迫切的要求。采用計算機模擬技術對爆破拆除過程進行繫統分析，可以從全新的途徑獲得此問題的滿意解答。
計算機技術的發展，使得對鋼筋混凝土整體結構的倒塌過程數值模擬已經成為可能。在硬件方面，隨著計算機中央處理器封裝技術的發展，計算能力大大提高；在軟件方面，並行計算技術［24］已經被廣泛地應用到數值模擬軟件中去，越來越多的數值模擬軟件實現了多臺計算機並行計算。在多機多處理器的計算環境下，可以完成，具有上千萬個自由度的模型計算。
綜上所述，加快鋼筋混凝土結構控制爆破拆除理論的研究已經是一個十分緊迫的課題。隨著觀測技術和計算機技術的發展，以及人們對安全關注程度的增高和越來越嚴格的安全與環保法規的出臺，拆除爆破必須走出過分依賴經驗的老路，借助現代先進的計算機技術和數值模擬技術，必將迎來拆除爆破技術發展的新局面。
1.2 建築結構爆破拆除技術研究建築結構拆除爆破的實施與需要達到的特定效果和常規爆破有所不同，作用機理涉及諸如爆炸力學、結構力學、材料力學以及工程結構學等學科的理論。爆破拆除的基本原理是，將少量炸藥埋置於結構支撐和連接的關鍵部位，局部爆炸使結構的整體性受到破壞，穩定性喪失，在結構自重作用產生傾倒和在塌落過程中肢解與破碎解體。由於建築結構形式、材質、幾何特征和承受載荷情況各異，拆除爆破必須充分了解結構物構件和整體特征，受力狀況和穩定條件，並按一定順序起爆，纔能實現安全可靠地控制結構爆破失穩、定位倒塌解體的目的。
目前，拆除爆破技術已達到能有效地控制拆除物的倒塌方向、解體狀況、破碎程度以及飛石、震動和噪聲等副作用對周圍環境影響的水平。因而爆破作業範圍可以安全地在城鎮鬧市區進行，甚至可以在建築物內部等各種復雜環境下進行。
爆破拆除對像可以分為建築物和構築物兩種：建築物統稱為建築，一般指供人們進行生產、生活或其他活動的房屋或場所，如工業建築、民用建築、農業建築和園林建築等；構築物一般指人們不直接在內進行生產和生活活動的場所，如水塔、煙囪、棧橋、堤壩、蓄水池等。
1.2.1 建築結構爆破拆除技術特征概括起來，爆破拆除技術就是根據工程要求、周圍環境和拆除對像等具體條件，通過精心設計，采用爆破與防護技術措施，嚴格地控制炸藥爆炸能量釋放和介質破碎過程，達到預期的爆破效果，將破壞範圍、倒塌方向以及爆破危害（地震波、飛石、空氣衝擊波和噪聲等）嚴格控制在規定的限度以內的一種控制爆破技術。
建築結構拆除爆破具有爆區附近的環境復雜、爆破拆除的對像結構多樣等特點，而且對爆破技術的要求非常嚴格。根據爆破對像的特點及所采取的拆除方法，可將拆除爆破技術歸納為以下幾種類型。
（1）煙囪水塔類高聳建築物拆除技術。拆除方法主要是利用這種高聳建築物重心高、長細比大等特點，采取爆破切口致使失穩倒塌的方法。切口炸毀用淺眼爆破方法。
（2）房屋類建築物拆除技術。包括磚混結構、混凝土結構和鋼筋混凝土框架結構的樓房、廠房類建築物，拆除方法主要是利用結構失穩、解體和倒塌原理，一般使用淺眼爆破。
（3）大型混凝土基礎和鋼筋混凝土塊體的切割與解體。常見的有各種廠房內的機械設備的基礎，各種建築結構的基礎，包括橋墩、碼頭、樁基和地坪，如混凝土路面、地坪、飛機跑道和飛機場等的拆除。常用松動破碎、靜態破碎等拆除方法。
（4）罐體類建築物爆破拆除技術。這種薄壁結構物可以儲水，有利於使用水壓爆破技術拆除。
（5）金屬結構物的拆除。例如，橋梁、船舶、鋼柱、鋼管、鋼錠、各種技術鑄件以及各種金屬結構物的拆除。常用爆炸切割等特種爆破方法。
實現控制爆破的關鍵在於控制爆破規模和藥包質量的計算與炮孔位置的安排，以及有效的安全防護手段。對於拆除建築結構來說，爆破方法並不是唯一的手段，近年來機械化拆除技術發展很快，靜態膨脹破碎劑在有些特定條件下也可用於拆除工程。但是對於高大鋼筋混凝土建築物，爆破方法仍是最安全和最迅速的手段。
拆除爆破設計基於結構失穩破壞和松動爆破原理。失穩破壞原理即利用爆破作用破壞建築結構的承重部位，使之失去承載能力，建築結構在自身重力作用下，沿設計方向傾倒或坍塌；伴隨著倒塌過程，建築結構各部分相互擠壓、剪切，最後撞擊地面而破壞。失穩部位的爆破一般要達到介質破碎、疏松，部分碎塊飛散（或逸出鋼筋籠）的效果。在拆除爆破中，煙囪、水塔、框架及磚混結構等高大建築結構的整體拆除時主要利用的就是失穩破壞原理。松動爆破原理，則是利用炮眼將炸藥均勻地裝填到拆除物內部，依靠群藥包的共同作用使拆除物疏松、破碎或解體。松動爆破原理適用於基礎拆除爆破。松動爆破原理和失穩破壞原理的區別在於，松動爆破是在拆除物的整個範圍內均勻布置藥包，利用群藥包的共同作用破壞介質，達到滿足清理要求的爆破塊度。失穩破壞是在建築結構的關鍵部位實施爆破，使其失穩倒塌，依靠建築結構倒塌過程中的重力作用和觸地撞擊作用來破壞結構。
1.2.2 國外有關建築結構爆破拆除研究簡介國外拆除研究主要集中在高層建築物的爆破拆除方面，在研究過程中，大多采用了精良的技術設備和先進的數學力學描述方法。瑞典人Conny Sjober 等利用高速攝影機和數字化儀對高層建築物拆除爆破的倒塌過程進行了研究，並通過計算機計算出結構的勢能、動能、建築物切口上部反作用力和塌落荷載等［24 ］。德國魯爾大學的Stangenberg 等為了建造煙囪爆破拆除的專家繫統，進行了鋼筋混凝土煙囪的爆破拆除試驗和數值計算研究［2］，德國Melze 博士主要研究了漢堡高層建築物拆除爆破時倒塌觸地震動的傳播和對周圍建築物的影響情況。日本在建築結構拆除研究方面，除靜態破碎和機械拆除成果顯赫，爆破拆除研究也有一定影響。全日本炸藥安全聯合會專門成立了一個委員會，研究拆除爆破的防護材料和飛石飛行特征。為了對建築物倒塌過程進行數值模擬，學者們不僅進行了廣泛的試驗研究和現場研究，而且將一些先進的數學、力學方法引入到研究中，如N ．Tosaka等應用了直接剛度法和變剛度技術［25 ］，馬貴臣等采用了不連續變形分析DDA 法（discontinuous deformation analysis）［26 ］；另外，還有人提出了用數值法或模型模擬拆除爆破的倒塌過程。
隨著爆破機理、施工技術、爆破器材等方面的研究突破和進步，國外從20 世紀六七十年代起已將控制爆破技術用於拆除高達數十層的框架結構大樓及其他如煙囪、水塔等高聳構築物。1975 年，美國的一家控制爆破公司采用控爆技術，在巴西聖保羅市的繁華商業區內，成功爆破了一座32 層的鋼筋混凝土結構大樓，周圍建築、人員安然無恙；1981 年，英國某煙囪公司利用控制爆破技術在南非拆除了一座底部直徑24m ，36m 以下壁厚0.96m ，36m 以上厚0.36m 、高270m 的煙囪。當然，在工程中也有一些失敗的例子，如1981 年在南非共和國，鄰近某發電廠廠房采用“原地坍塌”方式爆破拆除一座高大煙囪時，在煙囪垂直坍落過程中，其未坍毀部分突然傾斜倒塌，結果砸毀了發電廠的廠房和設備，造成了數的損失。
國外爆破拆除領域的研究主要集中在高層建築物爆破拆除研究方面，爆破拆除工程在20 世紀七八十年代得到了廣泛應用，但是近年來，西方經濟高度發達，環保要求嚴格，西方大國的爆破拆除工程明顯減少。
1.2.3 國內研究涉及爆破理論、拆除方法和爆破安全城市拆除爆破技術在我國的廣泛運用始於20 世紀70 年代。近10 年，采用控

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