宏大爆破技術叢書：建築物倒塌動力學（多體-離散體動力學）及其爆破拆除控製技術 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

《宏大爆破技術叢書：建築物倒塌動力學（多體-離散體動力學）及其爆破拆除控製技術》將初始失穩的極限分析、變拓撲多體係統動力學、多體離散動力分析和離散體動力分析相結閤，組成多體一離散體動力學，用以數值模擬爆破拆除建築物倒塌的全過程。大多數的建築物爆破拆除，僅用該動力學簡化後的單開鏈係統就可以模擬，《宏大爆破技術叢書：建築物倒塌動力學（多體-離散體動力學）及其爆破拆除控製技術》推導，齣瞭各種建築物的1~3體倒塌的動力方程，提齣它們的解析解和近似解。其方程的解，動量定理和功能定理分析瞭爆破拆除高煙囪、剪力牆、框架和排架等結構，以及多切口樓房的倒塌控製，從而解決瞭傾倒姿態預計，下坐、後坐、爆堆形態及其判斷，控製倒塌措施及切口措施參數等。《宏大爆破技術叢書：建築物倒塌動力學（多體-離散體動力學）及其爆破拆除控製技術》可供從事爆破拆除建築物工作的研究人員和工程技術人員使用，也可供力學、建築、礦業等類大專院校的教師和學生參考。

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目錄

1 概述
1.1 拆除爆破技術的産生和發展
1.2 國內外爆破拆除和建築物倒塌力學研究現狀
1.3 多體係統動力學研究現狀
1.4 離散元法研究現狀
1.5 本文主要研究內容
1.5.1 提齣多體一離散體動力學
1.5.2 拆除損傷斷裂後的鋼筋一混凝土材料力學
1.5.3 結構體撞擊
1.5.4 結構體倒塌的動力過程
1.5.5 拆除建築物的倒塌控製
1.5.6 集閤現代信息技術的拆除綜閤觀測
參考文獻

2 建築倒塌的構件破損及塑性鉸
2.1 材料強度
2.2 鋼筋和混凝土的應力一應變本構關係
2.3 軸心受壓
2.4 受彎
2.4.1 極限彎矩
2.4.2 塑性鉸區
2.4.3 塑性鉸的觀測
2.4.4 機構殘餘彎矩
2.5 大偏心受壓
2.5.1 受偏壓構件極限抗力
2.5.2 受偏壓構件失穩
2.5.3 帶側移的大偏心受壓
2.5.4 機構偏心受壓殘餘彎矩
2.6 梁柱橫切和受拉
2.7 高煙囪切口支撐部破壞失穩力學分析
2.7.1 一傾倒失穩的圓心角和失穩彎矩
2.7.2 自重突加載荷的圓心角
2.7.3 中性軸後，移和機構殘餘彎矩
2.7.4 前剪區壓剪引發不對稱塑性鉸軸
2.7.5 支撐部後剪和塑性鉸消亡
2.8 剪力牆受壓
2.9 建築平行構件結構
2.1 0小結
參考文獻

3 建築構件衝擊
3.1 引言
3.2 衝擊應力
3.3 衝擊破壞
3.3.1 衝擊破壞的位置
3.3.2 破壞曆程和破碎功
3.3.3 衝擊構件破碎高度
3.4 結構體撞地姿態
3.4.1 後柱撞地
3.4.2 前柱撞地
3.5 結構撞地破壞形態
3.5.1 層間摺疊柱和層內柱端壓潰柱
3.5.2 同層柱端鉸側移
3.5.3 同跨粱端鉸下移
3.6 小結
參考文獻

4 多體一離散體動力學
4.1 引言
4.2 多體係統動力學
4.2.1 多體係統動辦學的基本概念
4.2.2 建築機構的多體係統
4.3 多體離散動力分析
4.4 完全離散體
4.5 多體一離散體動力學
4.6 觀測驗證
4.6.1 數值模擬參數
4.6.2 綜閤觀測技術
4.6.3 一觀測結果
參考文獻
……

5 多體一離散體動力學的數值模擬
6 爆破拆除建築物的變拓撲多體係統動力學
7 多體動力學控製建築物拆除技術
8 建（構）築物拆除的綜閤觀測

前言/序言

深度探索：現代工程結構安全與智能控製的未來圖景 圖書簡介 《現代工程結構安全與智能控製：前沿理論與實踐應用》 本書立足於當代土木工程、結構工程及相關交叉學科的前沿陣地，係統性地探討瞭高烈度環境下的結構響應、先進監測技術、智能維護策略以及未來工程係統的演進方嚮。它並非僅僅是一本技術手冊，更是一部對現代基礎設施生命周期管理理念的深刻反思與前瞻性規劃。 第一部分：環境載荷下的結構動力響應與可靠性評估 本部分深入剖析瞭復雜非綫性載荷對現有及在建工程結構産生的動態影響機製。重點關注極端自然災害（如超強風荷載、近場地震動、衝擊波載荷）與人為因素（如意外碰撞、工程振動）對結構係統穩定性的瞬時與纍積破壞過程。 1.1 極端載荷的精確模擬與建模 我們采用瞭最新的計算方法，如擴展有限元法（XFEM）和無網格拉格朗日方法（Meshless Lagrange Methods），來捕捉結構材料在臨界狀態下的損傷演化和裂紋擴展行為。書中詳細闡述瞭如何根據特定地域和環境特徵，構建高保真度的載荷譜，並將其轉化為結構動力分析的有效輸入。特彆關注瞭材料本構模型在極端應變率下的非綫性特性，以及如何將疲勞纍積損傷納入短期乃至中長期可靠性分析框架。 1.2 結構健康監測（SHM）的前沿技術集成 本書超越瞭傳統的傳感器布置方式，聚焦於如何實現真正意義上的“智能感知”。內容涵蓋瞭分布式光縴傳感技術（DAS/DTS/DSS）在復雜結構體內部應力場的實時成像能力，以及無源無綫傳感器網絡在惡劣環境下的長期穩定性與數據傳輸效率優化。我們引入瞭基於稀疏采樣理論的監測數據壓縮與重構算法，確保在海量數據流中高效提取關鍵的結構健康指標。此外，針對關鍵基礎設施的多源異構數據融閤技術，是本部分的核心難點與突破點，旨在建立一個統一的、可解釋的結構狀態評估平颱。 1.3 結構抗倒塌性能的概率評估與優化 傳統的安全係數法已難以適應超高層、大跨度結構日益提高的安全需求。本書引入瞭基於性能點的概率安全評估（PFSA）方法，結閤濛特卡洛模擬和貝葉斯更新機製，對結構的剩餘壽命和失效概率進行動態預測。優化設計章節探討瞭如何利用拓撲優化和材料梯度設計，在保證功能需求的前提下，最小化結構對特定危險因素的敏感性。 --- 第二部分：智能主動控製與結構韌性提升策略 本部分旨在探討如何從被動抵抗轉嚮主動乾預和快速恢復，構建具有高韌性（Resilience）的現代工程係統。 2.1 先進主動/半主動控製係統設計 我們詳細分析瞭磁流變阻尼器（MR Damper）和壓電智能材料在結構振動抑製中的應用潛力與實際部署的工程挑戰。書中提供瞭全尺寸結構試驗與高保真數值模擬相結閤的方法論，用以驗證控製算法（如LQR、模糊控製）在不同輸入模式下的性能邊界。重點突齣瞭基於預測的控製（MPC），它允許係統根據對未來載荷的預測，提前調整控製參數，實現最優的能量耗散與舒適度平衡。 2.2 結構生命周期中的自適應維護與修復 本書強調“運維即設計”的理念。內容覆蓋瞭自主機器人巡檢係統的路徑規劃與目標識彆算法，特彆是針對復雜內部空間的缺陷定位精度提升。修復技術方麵，側重於自修復混凝土的微膠囊技術最新進展，以及現場增材製造（3D打印）技術在快速結構補強和構件替換中的應用潛力。討論瞭如何利用物聯網（IoT）平颱，實現維護資源的智能化調度，最大化資源的利用效率並最小化結構停機時間。 2.3 韌性工程：從恢復到快速適應 韌性工程是未來基礎設施的核心概念。本章從係統工程的角度審視瞭結構係統的冗餘設計、模塊化連接以及快速重構能力。討論瞭如何通過數字孿生（Digital Twin）技術，在虛擬環境中預演災後響應與搶修流程，從而大幅縮短關鍵基礎設施的“從失效到功能恢復”的時間周期。我們深入探討瞭在城市尺度上，如何平衡單個結構的韌性與整個交通、能源網絡的連通性。 --- 第三部分：麵嚮未來的工程計算與數字化轉型 本部分聚焦於支撐上述所有技術實現的基礎計算平颱和數據處理範式。 3.1 高性能計算（HPC）在非綫性動力學中的應用 復雜的結構動力學問題往往需要極高的計算資源。本書介紹瞭如何利用GPU加速計算優化大規模隱式/顯式求解器的性能，尤其是在處理具有高接觸非綫性的動態係統時。我們展示瞭如何有效劃分模型域，並在分布式計算環境中實現求解器的並行化，以應對涉及數百萬自由度的超大型結構分析需求。 3.2 人工智能與結構安全決策 不再將AI視為輔助工具，而是視為決策核心。內容包括深度學習在復雜振動信號特徵提取中的應用，強化學習在實時控製係統參數自適應優化中的潛力。關鍵在於如何解決AI模型的可解釋性（Explainability）問題，確保工程師能夠理解並信任AI給齣的安全評估和控製指令，從而構建一個穩健、透明的數字化決策鏈。 3.3 工程數據標準與互操作性 麵對工業界日益增長的數據孤島問題，本書呼籲建立統一的BIM/PHM（基於模型的物理性能管理）數據標準。我們探討瞭如何利用語義網技術和本體論（Ontology）來描述工程對象的物理屬性、曆史狀態和行為模型，確保不同分析工具、監測係統和維護平颱之間的數據無縫流通。 結語：邁嚮自主、可靠與可持續的工程未來 本書旨在為結構工程師、研究人員和決策製定者提供一個全麵、深入的視角，理解並駕馭當前工程領域正經曆的深刻變革。我們相信，通過對計算科學、先進材料和智能控製技術的深度融閤，未來的工程結構將不僅能夠抵禦最嚴酷的挑戰，更將具備前所未有的適應性、自愈能力和可持續性。