I i (t)
Σmi v1i

t2 t1
Fi
e
dt
一
hgi
对地面冲击力:
I i (t)
t2 t1
Fi
e
dt
振动速度(cm/s)
1、地面冲击力产生的振动波会对爆破点周围的建筑、高压管道、
地下结构等产生破坏作用，因此应控制冲击力峰值。
2、或在地面开挖壕沟来减弱振动波的传递。
由于采用了大规模现浇的结构，四平大楼的承重墙体不但牢固，而且要比普 通墙体更窄，有些墙体的厚度只有15厘米。墙体薄，对爆破的直接影响就是单孔 的有效装药量明显减少，为了达到预定的爆破效果，这次爆破的钻孔量达到了空 前的1.8万多个，装药量达400多公斤。
大楼平面呈罕见的s形弯曲，因此此次爆破采用了分割分次定向倾倒的爆破方 法，整个大楼分为4个主体，爆破时随着4声巨响，大楼呈东西南北4个方向分别 倾倒，中间延时分别为0.7秒、2.5秒、3.5秒。从第一声爆破声到全部倒塌在10秒 以内。
视 察 台
第 二 组 静 桩
第 一
组
静 桩
为使高层建筑在原地坍塌，爆破中使用分段内向折叠坍塌技术。 则通过爆破充分破坏外侧承重结构，使结构绕内侧形成一个铰接， 依靠重力转矩作用下使框架上部结构和侧向构件向内折叠倒塌。
(5)
(4)
(3)
(2)
(1)
转动力偶为： M M i m1e1 m2e2 miei
西湖第一高楼爆破
高层建筑拆除爆破
高耸结构拆除爆破
冷却塔爆破
大型结构物拆除
沈阳五里河体操场爆破
围堰爆破
市政工程的爆破拆除
百林大桥爆破
上海四平大楼爆破
建于1980年的四平大楼，共有14层楼面，建筑物最高41.4米，建筑面积 17226平方米,采用了上世纪80年代罕见的多孔楼板大规模现浇薄壁剪力墙结 构，建筑异常稳固。大楼南侧和西侧是交通繁忙的大连路和四平路，东侧和 北侧是居民区的通道，东南角上一个22米长、18米宽的基坑，就是轨道交通8 号线盾构推进所用的接收井，距离大楼只有六七米的距离。
爆炸力学是力学的一个分支，它主要研究爆炸的发生和发展规律，以及爆炸 的力学效应的利用和防护的学科。它从力学角度研究化学爆炸、核爆炸、电爆炸、 粒子束爆炸(也称辐射爆炸)、高速碰撞等能量突然释放或急剧转化的过程，以及 由此产生的强冲击波(又称激波)、高速流动、大变形和破坏、抛掷等效应。自然 界的雷电、地震、火山爆发、陨石碰撞、星体爆发等现象也可用爆炸力学方法来 研究。
x U X t U 0cosθ t
y

U
y
t

1 2
gt 2

U 0sinθ t

1 2
gt 2
为求出小车在空中的飞行时间，设斜抛物体的初速 度为Uo，斜抛角为θ，利用竖直上抛运动知识y=0的 条件，就可以求出飞行时间T。
T 2U y 2U oSinθ
g
g
大于距离x为安全区。 将其代入x=Uo*Cosθ*t 中的t值，可求出爆破中飞溅物距离x。
实时记录6部测震仪开始被陆续安装在居民区内，爆破过程中这些高科技 设备将进行实时记录。按照事先的计算，这次爆破的实时震速应该在2.5厘米/ 秒左右，低于4厘米/秒的国家标准，如果测震仪测得的数据符合事先的计算， 就可视为对周边环境没有造成危害 .
上海海运大楼 爆破工程
实测最大振动速度
监测点 测点1 测点2 测点3 测点4 测点5 测点6
20 19.585cm/s
10
0 -10
对地面冲击力:
I i (t)
t2 t1
Fi
e
dt
周围的建筑
-20 1150
1160
பைடு நூலகம்1170
1180
时间(s)
1190
1200
` 高压管道
` `
地下结构
群楼爆破拆除
3維構架結構崩塌模擬
首先可将爆破中飞溅物视为斜抛物体的运动，当忽略空气的阻力时，设物体以初速
爆炸力学是流体力学、固体力学和物理学、化学之间的一门交叉学科，在武 器研制、交通运输和水利建设、矿藏开发、机械加工、安全生产等方面有广泛的 应用。
爆破技术 在各种工程目的和要求下，采取不同的药包布置形式和起爆方法， 形成了许多各具特色的现代爆破技术，主要有以下几种：
定向爆破：利用最小抵抗线在爆破作用中的方向性这个特点，设计时利用天然地 形或人工改造后的地形，使最小抵抗线指向需要填筑的目标。已广泛地应用在水 利筑坝、矿山尾矿坝和填筑路堤等工程上。
爆破中的力学问题
力学与科学技术
编著：韦 林，2008.9.1
中国在八世纪的中唐时期，已有火药的原始配方。在十世纪的宋代初期， 开始以火药制作火箭火炮，用于军事。17世纪明代的宋应星已经明确指出：火 药可按配方不同用于“直击”(发射)或“爆击”(爆炸)，并且说明火药爆炸时 “虚空静气受冲击而开”，科学地描述了爆炸在空气中形成冲击波的现象。
上海港国际客运中心大 楼爆破拆除
大连西部山区爆破炸山
矿山、山体工程的爆破
中国煤矿第一爆
当大面积岩体爆破时，需计算被松动岩体搬动的距离，如仍
按前面牛顿第二定律的抛物线方程求每个质点的飞溅轨迹，这
是不可能完成的。
与重心公式相似质心公式可以取：
建立质心位置公式
rc
mi mi
m
rrii
油漆爆破工艺
原来爆破大楼还可以这样美
end
爆破中的力学问题
回答问题!
题1、高层结构被爆破倒塌时，如何减弱对周边环境的振 动影响？
题2、高层结构被爆破倒塌时，如何能在原位置就地倒塌？
实测最大振动速度(单峰) cm/s 19.585 3.360 3.035 4.442 1.814 1.335
动能定理： vi ( t ) 2ghgi
hgi第i个倒塌楼宇 质心的高度。
楼宇倒塌时对地面的冲击速度
冲量定理： p2 p1 miv2 miv1 tt12Fiedt Iie ,
mi rc ,
mi ric
mirc mrc ;
mi ric
c
动量定理
ri
p mvc mivi ,
z
vc

mi v m
,
x
rc y
用质心的位置变化来建立整个质点系 的飞溅轨迹。
土耳其大楼爆破失败 整个“栽跟头
失败的爆破拆除
宁夏爆破灾难
灾难性的爆破
大约在14世纪，火药传入欧洲，首先在军事上得到广泛应用。17世纪匈牙 利开始有火药用于开矿的记载。19世纪中叶开始，欧美各国大力发展铁路建 设和采矿事业，大量使用黑火药，工程师们总结出工程爆破药量计算的许多 经验公式。1846年硝化甘油发明后，瑞典化学家诺贝尔制成几种安全混合炸 药，并在1865 年发明雷管引爆猛炸药，实现了威力巨大的高速爆轰，从此开 创了炸药应用的新时代，并且促进了冲击波(即激波)和爆轰波的理论研究。
控制爆破：对由爆破作用引起的危害有更加严格的要求，多用于城市或人口稠密、 附近建筑物群集的地区拆除房屋、烟囱、水塔、桥梁以及厂房内部各种构筑物基 座的爆破，因此，又称拆除爆破或城市爆破。
微差爆破、光面爆破、预裂爆破 、水下爆破 、地下爆破 等，以及军事方面的各种爆破技 术。-----受时间所限，这里仅限讨论爆破中的一些力学知识。
x

U 0 cosθ
T

2U
2 0
sinθ

cosθ
g

U
2 0
sin
2θ
g
,:
U0
xg sin2θ
上海港国际客运中心大楼爆破拆除工程
上海港国际客运中心大楼位于虹口区东大名路、高阳路港区中心内，由于北外滩开发建设 需要，决定予以拆除。整个建筑：主楼层数16∽19层，最大高度64米，建筑面积9150M2， 结构为现浇框剪结构，呈不规则三角形。
度为Uo向与水平方向成θ角的斜上方抛出，我们把Uo分解为水平方向的分速度 Ux=Uo*cosθ 和竖直方向的分速度Uy=Uo*sinθ。这样，斜抛运动可以看作是下面两个分 运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，速度等于Ux，另一个是竖直上抛运动， 初速度等于Uy ，因此可以应用匀速直线运动和竖直上抛运动的公式，来确定斜抛物体在 任一时刻的位置，我们选物体的抛出点作为坐标原点，取水平方向为x轴，正方向与初速 度的方向为锐角θ；竖直方向为y轴，正方向向上；加速度总与y轴正方向相反，所以a=-g， 于是，物体在任一时刻的位置坐标是
利用炸药爆炸的能量破坏某种物体的原结构，并实现不同工程目的所采 取的药包布置和起爆方法的一种工程技术。这种技术涉及到力学、数学 、物 理学 、化学和材料动力学、工程地质学等多种学科。作为工程爆破能源的炸 药，蕴藏着巨大的能量。1千克普通工业炸药爆炸时释放的能量为3.52×106 焦耳，温度高达 3000℃，经过快速的化学反应所产生的功率为4.72×108千 瓦，其气体压力达几千到一万多兆帕，远远超过了一般物质的强度。在这种 高温高压作用下，被爆破的介质（如岩石等）呈现为流体或弹塑性体状态， 完全破坏了原来的结构。