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論文中文名稱:單層建築模型拆除爆破試驗與數值分析 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Blasting Test and Numerical Analysis for Building Model Demolition [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木工程系土木與防災碩士班
畢業學年度:105
畢業學期:第二學期
中文姓名:黃政和
英文姓名:Jheng-He Huang
研究生學號:104428046
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2017/07/05
指導教授中文名:陳水龍
指導教授英文名:Shong-Loong Chen
口試委員中文名:林鵬舉;陳卓然;李勝宗;陳水龍
中文關鍵詞:拆除爆破有限元素法數值分析
英文關鍵詞:Demolition BlastingFinite ElementNumerical Analysis
論文中文摘要:臺灣的拆除建物工程大多都以人力與機械方法來執行,但這方式費時又費力。拆除爆破方法只要設計得當就能有良好的拆除效果,而且可以省下許多成本與人力。但拆除爆破在台灣不是常用的方式,也沒有相關的規範與試驗。因此本研究設計一個模型並執行拆除爆破試驗,並用MATLAB分析爆破振動之監測數據,再用ANSYS顯式動力軟體進行拆除爆破數值模擬,並與現場爆破試驗進行比對。
由拆除爆破試驗結果,顯示不只藥量設計要得當,炸藥埋設網路也要使用並聯方式,才會有良好的引爆效果。使用加速度規能有效的監測加速度,用MATLAB處理振動分析數據,使用基線修正法修正速度偏移量。另外,在數值模擬方面ALE模式最能模擬現實爆破情形。
論文英文摘要:The building demolition work in Taiwan is mostly carried out by human power and mechanical method, but it takes considerable time and energy. It can achieve better demolition effect and save lots of cost and manpower as long as demolition blasting method is designed appropriately. However, demolition blasting is rarely used in Taiwan and there are no relevant norms and tests. Therefore, this research designed a model to carry out demolition blasting test, where MATLAB was applied to analyze the monitoring data of the vibration of blasting and then ANSYS explicit dynamic software was used for the numerical modeling of demolition blasting and then it was compared with the blasting test on the scene.
According to the demolition blasting test, it shows that explosive charge should be designed properly and meanwhile the explosive burying network should also adopt parallel connection method, thus it can achieve the excellent detonation effect. The accelerometer was used to effectively monitor the accelerated speed, MATLAB was applied to deal with vibration analysis data and base-line correction methods was adopted to modify the migration velocity. Besides, ALE model can simulate the actual blasting situation best in numerical simulation.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究目的 1
1.2 研究方法 1
1.3 研究內容與分析流程 3
第二章 文獻回顧 5
2.1 建物倒塌的基本力學原理 5
2.2 拆除爆破設計參數介紹 6
2.2.1 切口爆高 6
2.2.2 最小抵抗線 8
2.2.3 砲孔間距 9
2.2.4 砲孔深度 10
2.2.5 單孔炸藥量 11
2.3 觸地倒塌之飛石飛散範圍 12
2.4 傾倒方向 13
2.4.1 定向倒塌 13
2.4.2 原地倒塌 14
2.4.3 內向倒塌 15
2.4.4 摺疊倒塌 16
2.5爆破振動效應 18
2.5.1爆破振動速度安全性 18
2.5.2 爆破振動壓力 20
2.6 速度與位移之數值積分 21
2.7 基線修正 22
2.8 爆炸衝擊 24
2.8.1 炸藥 25
2.8.2 空氣衝擊波的形成與傳遞 26
2.9 顯式動力分析 28
第三章 研究方法 31
3.1 縮尺模型爆破試驗 31
3.1.1縮尺模型設計 31
3.1.2 爆破參數計算 32
3.2 爆破振動分析 35
3.2.1 監測儀 36
3.2.2 感應器 36
3.2.3 MATLAB軟體 37
3.3 拆除爆破數值分析 38
3.3.1 材料模式 38
3.3.2 描述法 42
3.3.3分析步驟 45
第四章 研究結果 47
4.1模型爆破試驗 47
4.1.1模型澆置 47
4.1.2模型進場 47
4.1.3模型爆破 50
4.1.4爆破結果 57
4.2監測資料分析 61
4.2.1 試爆柱原始振動數據 61
4.2.2 試爆柱基線修正振動數據 66
4.2.3 單層建築模型原始振動數據 71
4.2.4單層建築模型基線修正振動數據 76
4.3數值分析結果 81
4.3.1 Lagrangian描述法模型 81
4.3.2 SPH模型 83
4.3.3 ALE模型 85
4.4 數值數據分析 87
第五章 結論與建議 93
5.1結論 93
5.2建議 95
參考文獻 96
符號彙編 99
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論文全文使用權限:同意授權於2022-08-16起公開