作者：谢先启
出版社：湖北科学技术出版社
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拆除爆破数值模拟与应用试读：
前言
拆除爆破是在清除二战遗留建筑物的背景下兴起的。目前，在城市改建、扩建过程中，拆除爆破以其快捷、简便以及显著的社会效益和经济效益受到重视，并在拆除市场占据重要的位置，已成为拆除业中最具竞争力的方法之一。在国内，建（构）筑物尤其是高层建筑物的拆除，主要采用拆除爆破技术。据不完全统计，我国每年进行的拆除爆破工程达数千项。面对广阔的市场，拆除爆破技术的相关理论研究及工程实践已经越来越受到人们的重视。
因为拆除爆破的对象千差万别，作业环境又大多在城市闹市区，所要实现的爆破效果与常规的以破碎岩土介质为目的的爆破有着本质上的区别，除了要遵循一般常规爆破的爆轰原理、介质破碎机制外，还要分析结构倒塌机制、倒塌的复杂动力学过程以及有害效应等问题。目前，拆除爆破的理论研究远远不能满足工程实践的需要，原因在于：①炸药的爆轰与结构构件的局部破坏过程的描述在理论上还不成熟；②缺乏有效的理论模型模拟结构倒塌的复杂力学过程；③有害效应的预测与控制的理论依据不足等。
近年来，我国爆破工作者在拆除爆破理论研究与工程实践方面做了大量工作，但是对于建筑物的倾倒、解体形式和触地振动等技术问题的理论研究还处于发展阶段，在理论上有待于进一步完善，而通过计算机数值模拟来优化、选择设计参数并对设计结果进行验证，无疑是一个经济有效的方法。同时，将计算机模拟技术应用于建筑物拆除爆破，不仅可以了解问题的结果，而且可连续地、动态地、重复地描述事物的发展规律，了解结构整体倒塌与局部断裂破坏的详细过程。此外，还可以把模拟结果中反映的信息反馈给爆破设计，从而修正、完善爆破设计方案，因此拆除爆破数值模拟技术的研究具有重要的工程应用价值。
拆除爆破的数值模拟是按照特定的数学或物理模型，利用计算机进行过程模拟的研究方法，拆除爆破的数值模拟应该满足以下几个方面的要求：①可以描述结构构件的局部破坏与整体结构的失稳；②可以预测爆破效果，如爆堆高度、前冲距离、后坐距离等；③可以根据模拟结果优化爆破设计；④模拟和再现结构倒塌过程。
拆除爆破多在闹市区进行，如何有效控制爆破有害效应是拆除爆破成功与否的关键因素之一。在各种爆破有害效应中，结构触地振动效应与粉尘的预防与控制是拆除爆破工程中不容回避的重要问题，但在施工中还缺乏可靠的控制依据，是目前拆除爆破领域研究的热点问题之一。
作者从事工程爆破实践与理论研究工作近30年，成功实施各类爆破工程近千项；在科技创新和理论研究方面，先后针对复杂环境下建（构）筑物的拆除爆破技术、100m以上高烟囱双向折叠定向倾倒拆除爆破综合技术、拆除爆破结构倒塌数值模拟技术、爆破有害效应预防等进行了系统研究，取得了一定的成果。拆除爆破的理论研究内容与形式十分浩繁，涉及到多个学科，并且处于不断发展之中，本书的写作意图是总结作者在拆除爆破数值模拟领域的理论研究成果和工程实践经验，希望为该领域的深入研究起到抛砖引玉的作用。
本书共分为4篇，14章，核心内容为拆除爆破数值模拟方法、有害效应预防及典型工程实例。
第一篇介绍了国内外拆除爆破理论与实践研究的现状及发展趋势。
第二篇介绍了有限元、离散元、DDA、多刚体动力学等数值模拟方法及模拟实例。其中重点介绍了最新的研究成果——离散元框架内的网格实体模型（SLM, solid lattice model）。由于建筑物爆破拆除过程中结构经历由相对连续到离散破碎的全过程，有限单元法和离散单元法等传统数值方法对于模拟结构倒塌全过程都存在一定局限性，只能对此过程的某一阶段或某个现象进行分析与研究。为此，作者在离散单元法的基础上，耦合有限单元法中的梁单元形成了网格实体模型，并开发了模拟软件SLM-DEM。同时，为了书稿的完整性，也介绍了该领域同行的研究工作，如数值模拟的DDA法等。
第三篇阐述了拆除爆破有害效应预防的两个热点问题：触地振动效应与粉尘控制。
第四篇介绍了作者主持完成的具有代表性的12项拆除爆破工程。目的是把作者长期积累的施工经验与技巧与读者分享。
目前关于拆除爆破方面的书籍很多，但大多针对工程设计与施工过程。作为系统介绍拆除爆破数值模拟技术的专著，本书的特点是以专题的形式介绍作者在拆除爆破数值模拟领域的研究成果，每部分内容自成体系又相辅相成。本书可作为拆除爆破同行、大专院校的学者、研究生及相关领域科技工作者的参考书。
本书在撰写过程中得到了钱七虎院士、冯叔瑜院士、汪旭光院士的悉心指导和热情帮助，钱七虎院士在百忙之中还为本书作序，武汉大学卢文波教授对书稿亦提出了许多宝贵意见，在此一并向他们表示诚挚的谢意！
在本书的撰写过程中，参阅了国内外相关领域的大量文献，在此向所有论著的作者表示由衷的感谢！
由于数值模拟技术在拆除爆破领域的研究尚不深入，加之作者水平有限，书中难免有错误或不妥之处，敬请读者批评指正。2008年10月于武汉序言
拆除爆破作为爆破工程的重要组成部分，在我国国民经济建设中运用十分广泛。就总量、规模、难度和复杂程度而言，我国的拆除爆破技术在国际上是领先的，这与我国经济的飞速发展密切相关。
因为拆除爆破机理的复杂性，目前拆除爆破的理论研究还不能满足工程实践的需要，而通过计算机数值模拟技术来优化、选择设计参数并对设计结果进行验证，是一种很好的思路。本书较系统地介绍了有限元法、离散元法、DDA法及多刚体动力学法等数值方法应用于拆除爆破数值模拟中的基本原理，着重介绍了作者在该领域的最新研究成果。同时，书中列举的许多具有代表性的拆除爆破工程实例亦包含有很多独到的设计思路与施工技巧。该书的研究成果和工程实例，基本上反映了当前我国在该领域的研究水平，相信对相关从业人员与科技工作者会有所帮助。
本书作者从事工程爆破实践与理论研究工作近30年，成功地从事过许多具有挑战性的爆破工程；在工程爆破实践的同时，也非常重视爆破基础理论研究。本书就是作者多年来从事理论研究与工程实践的部分总结。鼓励和支持作者整理出版他的科技创新成果，是我本人的心愿，更是我的职责。因此，我十分乐意写下这些文字，把这本书推荐给广大读者。中国工程院院士2008年10月第一篇绪论1爆破理论的发展历程
随着工程爆破技术的发展和计算机应用技术的普及，对岩石材料爆破理论模型及数值模拟的研究日益受到各国学者的广泛关注。岩石材料爆破模型有两类，即经验模型和理论模型。前者以经验为基础，适用于处理一定范围内的具体工程设计和参数优化问题；后者以爆破机理为基础，普遍适用于各种爆破计算和分析的模型。
沃奥班（Vauban）针对固体介质爆破破碎首先提出了经验公式，后来许多学者对其加以发展，其中，鲍列斯阔夫经验公式得到了广泛的应用，至今仍是工程爆破的基本公式。美国的C.W.Livingston根据大量漏斗实验，第一个科学地确定了爆破漏斗的几何形态，得出了单位炸药量的爆破漏斗体积与深度比曲线。此外，比较著名的还有O.E．弗拉索夫理论。这三个具有代表性的理论各有特点，但均未涉[1,2,3]及爆破过程的物理实质，属于经验计算公式。
20世纪60年代初日野熊雄提出冲击波破坏理论和U.Longfors等人提出爆破气体膨胀压破坏理论，70年代L.C.Longe明确提出爆破作用[4,5,6]三个阶段的理论，即弹性阶段、断裂阶段和损伤阶段。1.1弹性理论阶段[5][7]
具有代表性的是Harries模型和Favreau模型，它们都将岩石视为均质弹性体。这两个模型至今还在澳大利亚和加拿大等国被广泛地使用。Harries模型（1973）是建立在弹性应变波基础上的高度简化的准静态模型。该模型认为作用于孔壁的爆生气体压力产生的切向拉应变是形成裂缝的主要原因，并以应变值大小决定径向裂纹个数，用Monte Carlo法确定爆破裂缝分割的破碎块度。Harries模型首次解决了以往爆破物理模型的使用局限性及难以定量的问题，开辟了计算机应用于爆破理论研究的新方向。
Favreau模型是建立在爆炸应力波理论基础上的三维弹性模型。该模型充分考虑了压缩应力波及其在各个自由面的反射拉伸波和爆生气体膨胀压力的联合作用效果，最终以岩石动态抗拉强度作为破坏判据。该模型具有模拟炸药参数、孔网参数及岩石炸药匹配关系等爆破因素的综合能力，并可预报爆破块度。
1983年我国马鞍山矿山研究院推出的利用单位表面能理论作为破坏判据的改进模型是我国第一个完整的爆破数值计算模型[8]（BMMC）。1.2 断裂理论阶段[9,10][11]
有代表性的爆破模型主要有BCM模型和NAG-FRAG模型。NAG-FRAG模型（Stuar Mchugh,1983）以应力波使岩石中原有裂纹激活而形成裂缝为主，同时也考虑了爆生气体压力引起的裂缝进一步扩展。该模型认为爆炸作用下岩石破坏范围及破坏程度取决于受应力波作用激活的裂纹数量和裂纹的扩展速度。该模型还涉及到裂纹相互作用引起的应力降低和层裂作用形成的破碎块度估算等内容。BCM模型也称层状裂缝岩石爆破模型，是美国能源部组织研究的用于二维[10]有限差分应力波计算程序SHALE中的岩石爆破模型。该模型以Griffith裂缝传播理论为基础，认为岩石中存在的微缺陷可看作是均匀分布的扁平状裂隙，这些裂隙的稳定性可用能量平衡理论判断。如果岩石释放的应变能超过建立新表面所需的能量，则裂纹扩展。当垂直于裂纹表面的法向力为压应力时，裂缝闭合，并用有效弹性模量表示岩石中大量存在的裂缝对应力波传播的影响。
其后，澳大利亚的R.Danell等人对BCM模型进行了如下修改：把断裂韧性引入冲击波拉剪作用下的裂纹尺寸公式，采用Grady的研究[12]成果近似地预报块度。该模型在DYNA2D有限元程序上实现了爆破参数优化和块度预报功能，但爆破漏斗轮廓与实际出入较大。断裂力学理论构造爆破模型存在弱点，要全面顾及岩石中存在的大量的随机分布的微型微裂纹及其对爆破作用的影响，相比之下损伤力学理论显示出更大的优越性。1.3 损伤理论阶段
岩石材料作为一种脆性损伤材料，存在着大量的微裂隙、微裂纹等缺陷，即初始损伤。岩石动态损伤和破坏过程是由于其内部大量微损伤的成核、长大和贯穿而导致岩石宏观力学性能的劣化乃至最终失效或破坏的过程。因而，从损伤力学的角度研究爆破现象是爆破理论发展的新阶段。美国Sandia国家实验室从20世纪80年代初就开展了岩石爆破损伤模型的研究。研究工作包括两个部分：其一为用动载程序PRON-TO计算应力波传播和构造岩石运载作用下破坏的损伤模型；其二为研究爆生气体作用下的破碎块度运动问题。Grady采用Weibull分布描述动载下所激活的裂纹数以及所建立的损伤与裂纹密[13]度的关系式，在岩石爆破损伤模型中得到了广泛的应用。Taylor、[14][15]Chen和Kuszmaul（1986）引进O' connell与Budiansky（1976）的有效体积模量和泊松比与裂纹密度的关系表达式和Grady给出的碎块尺寸表达式，建立了损伤变量与裂纹密度之间的关系式，并将损伤变量以率形式耦合到动态本构方程中，建立了TCK模型。该模型可以[16]预报岩石在体积拉伸载荷下的动态响应。Kusz-maul（1987）在以上两模型的基础上提出了新的KUS模型，该模型考虑了高密度微裂纹的荫屏效应：即微裂纹周围产生应力释放的材料能够重叠，在裂纹的[17]激活率中考虑了损伤引起的减少。Thorne等（1990）在KUS模型的基础上考虑了激活裂纹数可能引起岩石体积的变化，并通过采用不同的损伤变量定义，提高了模型在大裂纹密度条件下的适应性。Yang等（1996）对以上模型在裂纹密度的分布及损伤变量的定义方[18]面进行了修正，认为只有在体积应变大于某一临界体积应变后裂纹才能扩展，并考虑作用时间对裂纹密度的影响，在定义损伤变量时引入了断裂概率的概念。我国在该方面的研究主要是中国矿业大学北[19][20]京校区近几年的工作，见刘殿书（1992）、杨军（1994）、金[21]乾坤（1996）所建立的岩石爆破损伤模型及数值模拟研究等工作。2拆除爆破技术的发展历程与现状2.1 拆除爆破技术的发展历程
拆除爆破产生于“二战”废墟的清理中，20世纪70年代才进入[22,23,24]城市，作为“一项带有开拓性的新技术领域”正式登上国家建设的大舞台。
拆除爆破已经成为工程爆破的重要组成部分，是一种高效、经济、安全的重要施工手段。自20世纪70年代末，特别是改革开放以来，随着经济建设的加快，我国科技人员进行了大量的工程实践，也做了一些研究课题，积累了丰富的拆除爆破经验，基本上解决了当时一般建筑物和构筑物拆除爆破问题，并能一定程度上控制飞石、空气冲击波和地震效应，使我国在工程爆破特别是在拆除爆破领域技术水平处[23,24,25,26]于世界前列。
由于高层建筑物的发展极为迅速，从而为拆除爆破提供了广阔的发展前景。19世纪中叶以前，由于建筑和提升系统的发展滞后，国外几乎没有高层建筑。19世纪中叶至20世纪中叶，由于水泥和电梯的发明，高层建筑的发展很快，在此期间建筑的高度已达到100层，381m（美国的帝国大厦）。20世纪50年代以来，高层建筑在世界的发展更为迅速，据统计，1989年世界上超过212m的建筑已达到100座，最高的建筑物高达443m。当一些高层建筑达到使用期限时，用爆破方法拆除高层建筑是切实可行的。目前在拆除高层建筑时，爆破拆除已成为首选的方法。在欧美的许多国家拆除爆破的应用范围十分广泛。如联邦德国仅在1978年至1988年的十年间就用爆破方法拆除[22]了几百座桥梁，英国从1979年至1993年间已用爆破方法拆除了30～40座12～25层的高大建筑物，瑞典、法国、捷克、匈牙利、美国[27]等国也都用爆破方法拆除了大量的各类高大建筑物。
随着拆除爆破技术的发展，同时产生了一批世界著名的爆破公司[28]：（1）Controlled Demolition Incorporated（美国马里兰州）。
1947年开始进行建筑物的拆除爆破，是世界上最早进行拆除爆破的公司。该公司除在美国进行拆除爆破外，还在美国以外的地区承担过数千次建筑物的拆除爆破任务。（2）Ogden&Sons Demolition Ltd（英国约克郡）。（3）Italesplosivi（意大利）。（4）Veb AutofahnbauKominat（德国柏林）。（5）Nitro consult AB（瑞典斯德哥尔摩）。
这些公司不仅在本国范围内进行拆除爆破，而且非常注重爆破技术的输出。如美国一家公司曾在巴西拆除了一座32层的大楼，英国一家公司曾为南非拆除了一座高达270m的烟囱。这些成功的实例充分显示了用爆破方法拆除巨型建筑物的优越性。
我国的拆除爆破一直是工程爆破中的重要组成部分，起步于20世纪50年代，曾于1958年在某市区爆破拆除钢筋混凝土烟囱。
自20世纪70年代末，随着经济建设的发展，各地改建项目日益[23,29]增多，拆除爆破的任务不断扩展，成立了数以百计的爆破服务机构。1973年，北京铁路局在北京王府井爆破拆除地下室钢筋混凝土3结构，被拆除体积约2000m;1976—1977年，工程兵工程学院在北京天安门广场爆破拆除3座钢筋混凝土框架结构楼房，总面积约212000m。
20世纪80年代以来，各国高大建筑物拆除爆破技术获得了巨大
[30,31]进步。美国一家控制爆破公司在巴西圣保罗市的繁华商业区，采用控制爆破拆除技术成功拆除一幢32层钢筋混凝土框架大楼，周围人员、建筑物完好无损；瑞典Gothenburg（1986年）用80kg炸药，成功爆破拆除一栋10层宿舍楼。
进入20世纪90年代以来，被拆除建（构）筑物高度不断刷新，已拆除的最大高度框架大楼达18层，钢筋混凝土烟囱达120m；被拆2建筑物工程量加大，结构形式更加复杂，已成功拆除占地约11000m，2总建筑面积43215m的巨型体育馆。截至1995年，全国已有爆破公司500多家。
为解决日趋复杂的拆除爆破工程实际问题，我国爆破工作者从20世纪70年代末开始，运用爆炸力学、断裂力学、岩土力学、材料力学、结构力学及运动学、动力学特别是建筑结构等多学科理论，结合高速摄影、振动测试等多种观测手段，分析拆除爆破建筑物破碎、倒塌、解体的力学过程，从工程中得到了大量的实践经验，在对这些经验进行加工整理基础上，总结出了大量的经验公式，这些经验公式和工程实例对后来的工程具有极大指导和借鉴作用。同时，在后来的设计和施工中这些公式得到进一步的完善和发展。并且，通过对拆除爆破进行成本核算、经济指标分析，已制订拆除爆破定额。计算机、专家系统等先进的研究手段、研究方法开始引入拆除爆破的研究之中[32,33]。
我国人口众多，城市化水平还不高，随着经济的发展，城市化的推进，城市人口急速增长已成必然之势，而现有城市设施和居住条件不能满足人民群众日益增长的需要，势必一方面扩大城市范围；另一方面加快旧城改造。各种结构拆除任务十分繁重。加强对拆除爆破及其对环境影响的研究，探索复杂条件下结构拆除坍塌机理，探索合理的爆破设计理论，及时总结不同结构拆除经验，具有特别重要的理论价值和现实意义，这既是加快我国经济建设的需要和人民群众的必然要求，同时也是拆除爆破走向世界、面向未来、服务社会的必由之路。
自20世纪中叶，特别是80年代以来，拆除爆破得到高速发展，在许多国家已普遍为人们所接受，国内外学者们通过大量的模型实验、现场观测研究、理论经验公式，取得了大量的研究成果。直至今日，这些经验公式和半经验公式仍是爆破设计、规程制定的基本依据。但是，由于拆除爆破涉及许多学科，影响因素十分复杂，研究十分困难，同时，被拆除对象的结构类型、特点及环境条件、人们的要求已发生了很大的变化，工程的规模迅速增大，导致工程实践超前于理论研究、已有的工程经验落后于工程实践的局面，其结果常给工程带来隐患。因此，对理论研究的要求显得格外迫切。
纵观当今世界，在中国、美国和众多欧洲国家中，拆除爆破占有突出地位，是各类建筑物尤其是高大建筑物拆除的主要手段，因而这些国家对拆除爆破的研究已较为深入；在日本，由于担心安全和环境问题，拆除爆破受到来自民间和政府的抵制，导致拆除爆破实践发展缓慢，机械拆除技术居于领先水平，但近年拆除爆破研究工作也非常
[34,35]活跃。
欧洲已成立专门的拆除协会（European Demolition Association，简称EDA）负责城市建（构）筑物拆除的设备、技术、立法及其他方面的研究，为欧洲各国进行城市建（构）筑物控制拆除标准化设计提供参考和依据。法国人Cormon, Pirerre和英国人Topliss, Colin E全面论述了当前建筑物分解拆除的各个方面，为拆除业在欧洲的发展作出了巨大的贡献。同时，材料和结构测试与研究实验室国际联合会（RILEM）于1977年6月在英国Carston成立了专门的钢筋混凝土拆除与重复利用技术委员会。1985年该委员会与欧洲的拆除协会（EDA）合作，在荷兰鹿特丹召开了混凝土拆除与重复利用第一届国际会议，之后分别于1988年在日本的东京，1993年在丹麦的奥登斯召开国际会议。在会议中，学者们与工程人士进行了广泛的学术讨论和研究，[35,36]对混凝土材料的拆除与重复利用研究起了巨大的推动作用。
日本拆除方法研究委员会于1970年出版了“混凝土结构拆除方法”专著，日本建筑承包商协会（BCS）成立了钢筋混凝土结构拆除[35,36]委员会。2.2 拆除爆破技术的现状2.2.1钢筋混凝土框架结构的爆破拆除
使固体介质破碎已不难做到，许多学者已进行了大量的研究，特[37]别是积累了丰富的经验。高大建筑物拆除的关键在于建筑物拆除倒塌过程和机理的研究。
冯叔瑜等学者、铁科院和工程兵学院依据结构稳定理论对钢筋混凝土框架和厂房拆除进行的工程研究得到了立柱应爆破的最小高度[23]。卢文波（1992年）提出了小型钢架失稳模型，将承重立柱爆破后的裸露钢筋骨架部分视作一个小型钢结构，提出基于结构力学的钢[38]架失稳计算方法，以此确定立柱的最小破坏高度。另外，对一些工程进行了结构倾倒过程的录像和高速摄影，记录了坍塌过程。贾金河（1999年）对杆系结构的爆破倾倒过程进行了计算机模拟分析[39]。铁道部第四设计院提出折叠式原地坍塌的爆破作业拆除方式，这种爆破拆除方式通过微差爆破来实现，从而降低了对拆除场地范围[40]的要求。
中国科学院力学研究所根据结构构件内力分析确定破坏框架结点的数量、位置和解体的跨度，并建立解体塑性铰模型，计算了爆后构件运动，逐段解体的延期时间，并且成功地应用在高28m的混凝土框[41]架结构的拆除上。[42]
20世纪80年代以来，被拆除高度和规模不断创下新高,1995年2月在武汉市采用定向倾倒控制爆破拆除一座正在倾倒的高56m的18层框架大楼；2001年5月在周围环境狭窄而复杂的条件下，广州市成22功拆除占地11000m、总建筑面积43215m的大型体育馆。[43,44]
国外对拆除爆破作业研究也做了大量的工作，日本虽然由于国民和政府抵制拆除爆破，拆除爆破起步较晚，但学者们（1987年）对一幢六层钢筋混凝土结构住宅楼进行了比较全面的爆破拆除研究和详细分析。此外，木下雅敬做了壁、梁、柱构件的爆破拆除实验和倒塌实验；小林茂雄根据实验研究对钢筋混凝土爆破设计和实验的整个过程进行了详细分析。2.2.2 砌体结构的爆破拆除
学者们认为：对于砌体结构，除破坏砌体中的钢筋混凝土立柱外，还应破坏砖柱和砖墙。铁道科学院根据房屋定向倾倒要求，计算出两堵承重墙必需的破坏高度，根据上部结构冲击解体所必需的重力势能，求得结构解体所需最小破坏高度。以此为依据，将原理运用于砌体砖房的拆除，取得了好的效果。
何广沂（1988年）提出，为了减小结构刚度、减少爆破钻孔和药量而在爆破前采用预处理，即对砌体结构在保证安全、结构稳定而不至倒塌的前提下，对结构某些部位外纵墙和横墙作预拆除处理；对粗大钢筋混凝土柱可采取预切割部分钢筋的措施。这些措施可以大大减少起爆雷管数量、起爆网络的复杂性，同时，减少装药量，达到减[45]少爆破公害的目的。2.2.3 高耸筒形结构的爆破拆除
烟囱、水塔等高耸形结构的拆除，一直是研究的热点，就国内情况来看，除非场地特别狭小而搭脚手架拆除外，城市绝大部分高耸结构采用爆破方法拆除，这种方法不但安全性好、成本低，而且速度快，[46]显示出极大优势。
高耸筒形结构爆破拆除方法即在底部炸开一个切口，使其失去平衡，上部筒体在重力矩作用下定向倾倒，触地破碎解体。原地坍塌方式难度大，国外的失败教训十分深刻，一般少用。
许连坡（1985年）在对多个烟囱拆除实践基础上，对烟囱倾倒过程进行了力学分析，他认为烟囱不论是砌体结构还是钢筋混凝土结构均可简化为刚体，爆破切口形成后，上部筒体失去平衡而绕切口与预留筒壁交界处连线为轴作定轴转动，烟囱倾倒条件取决于质心对支点连线的倾角，可忽略初始角速度的影响。烟囱倾倒的转动导致内部出现剪力和弯矩，建立起折断前后运动方程和内应力计算公式，当应[47,48]力超过材料强度时，筒体即被折断。
陈华腾（1998年）也将筒体视为刚体绕定轴倾倒而不区分是砌[49]体结构还是钢筋混凝土结构。林吉元等（1988年）对砖砌体爆破拆除烟囱的定向倾倒过程进行高速摄影观测研究，认为对于砖砌烟囱作为刚体绕切口与预留壁两端相交处连线为轴作定轴转动不符合实际[50]。Huang等（1995年）利用传感器对烟囱倾倒过程中，预留壁的复[51]杂变形情况进行了实验研究。李巨守（1996年）对定向爆破拆除[52]冷却塔的过程作了研究。何军（1998年）也对筒形结构定向爆破拆除倾倒力学模型进行了探索，已抛弃了绕切口和预留壁两端相交处连线为轴作定轴转动的观点，但未区分砖砌筒形结构和钢筋混凝土筒[53]形结构倾倒力学模型。费鸿禄（2000年）研究了风载对筒形结构[54]定向爆破倾倒过程的影响。叶国庄（1998年）在刚体作定轴转动假使下，对爆后筒体倾倒过程作了计算机模拟，这是国内期刊最早的[55]计算机模拟拆除爆破结构倾倒过程的论文之一。[56]
国内已对很多筒形结构实施爆破拆除，最高的成都热电厂的烟囱高达216m，另外已拆除180m、150m、120m高的烟囱多座，广东茂名石油化学公司一次拆除两座120m高钢筋混凝土烟囱。
国外对筒形结构的拆除也做了大量工作，为了构建烟囱爆破拆除[57]专家系统，德国鲁尔大学的Stangenberg进行了钢筋混凝土烟囱的爆破拆除实验和数值计算的研究。该研究是为了建造一个有关烟囱爆破拆除专家系统而作准备的。该研究从三个方面进行：①全规模现场测试；②小规模的实验室详细研究；③数值计算模拟。英国人（1981年）利用控制爆破技术在南非拆除了一座直径24m，高36m以下壁厚为0.96m,36m以上部分壁厚0.36m，全高270m的烟囱。3拆除爆破数值模拟技术的研究现状3.1 综述
拆除爆破属于比较特殊的一种爆破技术，拆除对象千差万别，作业环境又大多在城市闹市区，所以要达到的特定爆破效果与常规的以破碎岩土介质为目的的爆破技术有着本质上的区别，除了要遵循一般常规爆破的爆轰原理、介质破碎机制外，还需要分析结构倒塌机制、倒塌的复杂动力学过程以及爆破与触地振动效应等问题。所以拆除爆破技术比一般爆破技术复杂得多。虽然拆除爆破技术复杂、风险高，但是在工程技术人员的不懈努力与长期工程实践积累中已经摸索出一套以实践经验为主、理论分析为辅、以相关国家标准为指导的、相对成熟的施工方法。
但是，由于理论发展的滞后，目前，进行拆除爆破设计主要是依靠设计工程师的经验和在实验基础上通过统计分析而来的经验公式，如钢筋混凝土框架结构楼房爆破拆除主要采用不等爆高和等爆高两种方式使楼房失稳，立柱爆高的选取并没有从结构的空中解体，构件塌落和爆炸堆积范围以及结构落地造成对地表的冲击振动等方面来综合考虑。设计参数的选取还没有成熟的理论依据，而只能以经验公式为基础。实际工程中往往靠爆破工程师的实践经验进行设计。但是具有这种较高的专业知识和丰富实践经验的工程师人数满足不了实际需要，这就造成了爆破设计的从业人员业务素质参差不齐，从而导致在爆破的设计和施工过程中出现了许多问题，爆破事故频频发生：如拆除物危立不倒，爆破碎石乱飞，甚至出现建筑物反向倾倒，引起人员伤亡并对周围建筑造成重大损害等事故。因而在进行爆破设计时，必须综合考虑建筑物倒塌方向和距离、爆破后堆积物高度、触地振动、建筑物解体形式以及有害效应等多方面的因素，要想在理论上把这些因素完全分析清楚是很困难的。近年来，我国爆破工作者在拆除爆破技术方面做了大量工作，但是对于建筑物的倾倒、解体形式和触地振动等技术问题的理论研究还处于探索阶段，在理论上有待于进一步完善，而通过计算机仿真分析来优化选择设计参数并对设计结果进行验[58]证，无疑是一个经济有效的方法。因此，运用计算机模拟手段对结构倒塌的复杂动力学过程进行模拟越来越受到重视。
拆除爆破的数值模拟是按照特定的数学或物理模型，利用计算机进行过程模拟的研究方法，拆除爆破的数值模拟应该满足以下几个方面的要求：①可以描述结构构件的局部破坏与整体结构的失稳；②可以预测爆破效果，对于拆除爆破，主要是预测爆破块度分布、爆堆形态（包括爆堆高度、前冲距离、后座距离等）; ③可以根据模拟结果优化爆破设计；④模拟和再现结构倒塌过程。
因此，将计算机模拟技术应用于建筑物拆除爆破，不仅可以了解问题的结果，而且可连续地、动态地、重复地描述事物的发展规律，了解结构整体倒塌与局部断裂破坏的详细过程。同时，还可以把模拟结果中反映的信息反馈给爆破设计，可以修正、完善爆破设计方案，因而拆除爆破仿真模拟技术的研究具有重要的工程应用价值。
由于建（构）筑物爆破拆除破坏过程涉及的力学问题十分复杂，研究中必然要用到数值分析方法。各种数值分析方法在不同的领域内取得的效果是不一样的，数值分析方法的选择是否恰当，将直接关系到研究结果的好坏，因而在研究前对各种数值分析方法进行比较与分析是十分必要的。
在计算机技术飞快发展的今天，完全有可能在计算机上对爆破过程进行详细模拟分析。因此，促进了各种数值方法的诞生和发展。在爆破数值模拟及结构倒塌数值模拟方面主要有以下几种数值方法：平面杆系结构有限元法、数值流形法（manifold method, MM）、有限单元中的节理单元法（Joint element, Je）、非连续变形分析（discontinuous deformation analysis, DDA）、离散单元法（discrete element method, DEM）、块体理论（block theory, BT）、快速拉格朗日法（fast lagrangian analysis of continua, FLAC）、静力同步松弛离散单元法（又称块体弹簧元法，BSM）以及无网络伽辽金法[59,60,61,62]（element free galerkin method, EFGM）等。
在爆破理论研究中应用较多的数值分析方法是：平面杆系结构有限单元法、离散单元法以及块体系统的不连续变形分析等。3.2 有限元法（FEM）
Wei Huang和Phillip L.Gould等人用有限元法对烟囱的倒塌过程进[63]行了三维模拟。他们认为，在传统的分析过程中，结构中的惯性力仅仅用一个方向上的等效地震作用下的力的分布来表示。这种方法虽然在对称结构的运用中有良好的结果，但是对于非对称结构，由于结构在每个方向有不同的动力特性，倒塌分析考虑两个方向的荷载输入更合适。Wei Huang和Phillip L.Gould等人对1999年8月17日发生在Tüpras Refinery地区的Izmit（Kocaeli）地震中的115m高的钢筋混凝土烟囱进行了研究。他们认为，出现在30m高处的大裂口，是不同横向力同时作用的效果，三维相互作用效果分析不能忽略。因此在传统的二维分析方法上作了改进。该方法的基本步骤是：①根据初始几何和材料特性用有限元模型建立三维分析模型，得到每个方向上的固有频率。②选择一种横向荷载模型，把横向力作用到结构上，对每个方向进行倒塌分析。③给出每个方向上的基本频率。对其他荷载模式，确定来自每个方向感应波谱的谱加速度值。④对每种荷载模式，把两个方向的横向力作用到结构上，按比例对应于谱加速度值。⑤用横向荷载力对每种荷载模式进行三维倒塌分析，作出每个方向的曲线图。⑥把每个方向的曲线同光滑的谱曲线对比，得出结构在各种荷载模式下的最终位移。⑦对相应荷载模式下三维倒塌分析的最终位移结果来确定结构高度范围内的响应。
Toiand和Isobe等人对线性Timoshenko梁单元提出了可适应转换[64,65,66]积分（ASI）技术，它能很容易地执行有限元代码。用这种方法，单元中塑性区出现后，数值积分点立即转移，把该塑性区作为一个严格的塑性绞来处理。因此，ASI技术是比传统的有限元更精确的方法，并能在单元数量较少情况下模拟非线性动态行为。然而，当每个部分的单元数量很小时，由于梁单元的小位移，在弹性范围内的解答仍然缺乏精度。但是，如果分析的模型是一个大规模结构，考虑到计算效率的问题，每个部分必须用数量较少的单元。因此，有时很难兼顾计算效率和计算精度的要求。在该方法的基础上，K.M.Lynn, D.Isobe又通过插入两个连续单元的数值积分点把ASI技术改成ASI-[67]Guass技术，在两个单元部分的高斯积分点处求出应力应变值的方法形成一个弹性变形部分，两个积分点保证了精度。但是，这种方法很难确定对结构引起的冲击荷载，并且用节点力的方式应用冲击荷载于分析模型中，不可能很好地模拟冲击现象。
A.M.Horr和M.Safi等人针对大型结构的冲击效应提出了谱单元法[68]（spectral ele-ment method, SEM）。该方法的提出有利于提高快速傅立叶转换（FFT）的速度和转换效率。SEM的分析涉及到来自许多重叠频率单元的波形合成。它是基于结构动态行为的微分方程精确解答。然而，它不同于传统经典的方法，因为它是用快速傅立叶转换来实现转换的。由于该方法采用的是离散转换，因此频率范围是有限的。离散点可以通过累加单元的频率和波数来得到。对于波的传播分析，谱公式和传统的有限元最本质的区别是用谱方法模拟无荷载或不连续节点时所用的单元数量远小于有限元单元数量，并且能得到同样的计算精度。因此，对于均匀部分，只需一个单元来表示。同有限元相比，SEM的主要优势是能够减少单元数量而不会降低计算精度。在空间结构中波的传播基于完全弹性结构的初等振动理论。许多学者对大空间结构的动态分析给出了精确和近似解答。虽然振动阻尼是结构分析的重要方面，但是目前的阻尼模型仍然是不准确和不完善的。模型的建立仅仅是为了数学上的求解便利，而没有考虑物理上的准确性。因此，不能很好地反映材料和结构倒塌的非线性特性。3.3 平面杆系有限元法
平面杆系有限元法是建筑结构设计中应用最为广泛的一种方法，是有限元这种数值技术应用最早、最为成熟的一个领域。在拆除爆破的设计中，平面杆系有限元法主要应用于以下几方面：（1）确定爆前建筑物的稳定性。对于许多建筑物，在正式爆破前需要用人工或爆破方法拆除部分构件，这便使结构的受力情况发生了变化。为了保证建筑物在正式爆破前的稳定性，应当进行结构受力状况的校核。采用平面杆系有限单元法可以迅速完成这一工作，为爆前的预处理工作提供合理、安全的方案。（2）为确定主承重立柱失稳的临界爆破高度提供理论依据。采用平面杆系有限元法，可以模拟在主承重立柱的不同爆破高度下框架结构整体的受力情况，通过优选可提供合理的主承重立柱爆破高度。（3）确定梁柱的切割部位。在底层的主承重立柱爆破后，上层梁、柱的结合部位是否能形成足够数量的塑性铰链，决定了结构能否在自重作用下解体。
虽然有限元也能解决变形问题，但其研究对象主要是连续介质，而拆除爆破是一个由连续到不连续直至坍塌解体的过程，因而存在着有限元法难以解决的困难。基于连续介质力学的平面杆系有限元法难以模拟脆性材料在爆炸与冲击作用下碎块的形成及运动；脆性材料在高加载率下强度增加；变形与裂纹扩展的滞后；难以体现岩土材料的非均质性和各向异性特征；高加载率下脆性材料的结构理论与强度准则难于建立等。平面杆系有限元法在爆破研究中主要用于结构的静力分析，因而一般可作为拆除爆破模拟“预处理”的工具。3.4 数值流形方法
数值流形方法（numerical manifold method）是利用现代数学中“流形”的有限覆盖技术建立起来的一种方法。有限覆盖技术是在流形分析中经常采用的一种方法，但在数值计算中很少有人采用。石根[62]华博士率先采用这一方法，创立了“数值流形方法”。石根华博士提出的“数值流形”与传统的微分流形不同。微分流形中的全局函数是高度可微的并且与覆盖无关，而数值流形的全局函数基于覆盖定义，分片可微，在接触面上可以是非连续的。数值流形方法是一种具有普遍意义的数值方法，有限元法和不连续变形分析方法只是该方法的两个特例。3.5 不连续变形分析法（DDA）[62]
不连续变形分析法（DDA）是石根华博士和古德曼于20世纪80年代后期首先提出来的一种求解不连续介质系统位移、变形、内力分布的一种数值计算方法，是离散元法的一个分支。不连续变形分析（DDA）是流形方法的完全不连续的情况。对于不连续变形分析，研究对象被分成多个简单的个别块体。每个块体都是一个数学覆盖，而且每个数学覆盖都是一个物理覆盖。因为在DDA中所有的覆盖是不重叠的，因而数学网格和物理网格是完全一样的。
DDA也可以被认为是一种平行于有限元的数值计算方法，主要是因为：①以最小势能原理建立平衡方程式；②DDA是一种隐式方法，求解过程中位移为联立方程式的未知数；③刚度、质量和荷载的子矩阵被加到联立方程的系数矩阵中。它解的是有限元类型的网格，但所有单元是被事先存在的不连续缝所包围的实际隔离块体，然而这是更为普通的形式。DDA法的单元或块体可以是任何凸形或凹形的，甚至可以是带孔的多接点的多边形，而有限元法限定只能用标准形状的单元。在DDA法中，当块体接触时，莫尔-库仑定律可用于调整接触关系，而联立平衡方程式是对每一荷载或时间增量来选择和求解的，方程中的未知数是所有块体的自由度之和。如果知道每个块体的几何形状、荷载及材料常数，以及块体接触的摩擦角、黏着力和阻尼特性，用DDA法即可计算应力、应变、滑动、块体接触力和块体位移。
日本的小林茂雄等人（1995年）采用不连续变形分析法[69,70]（DDA）对钢筋混凝土结构的爆破拆除进行了研究。该模型中以块体表示钢筋混凝土，用钢棒代表边接块体的裸露钢筋。在模拟过程中通过改变爆破位置、起爆顺序和延期时间等方法可以获得不同的倒塌效果，因此，用这种数值模拟方法，不仅可以事前预测倒塌过程和堆积范围，还可以优化爆破位置、起爆顺序、延期时间等参数。日本的G.C.Ma等人也采用不连续变形分析法模拟了一个自由面的爆破[70,71]，主要模拟裂隙的生长和自由面的位移过程，并与高速摄影结果进行了对比，二者吻合很好。在此基础上又对一座仓库的爆破拆除进行了模拟，主要模拟仓库的倒塌堆积过程，模拟结果和摄影结果吻合较好。但是该方法需要大量计算时间和详细的建模，因此，仅仅适合二维和小规模结构的三维分析。3.6 应用单元法（AEM）
Kimiro Meguro等人认为一种好的数值方法应该皆备准确、模型简单、适用性强等特点，于是Kimiro Meguro等人提出了应用单元法[72]（applied element method, AEM）。AEM具有模型简单、程序运行效率高，并且计算结果准确的特点。它能对非线性、裂缝的产生和传播、结构单元的分离、单元破坏的刚体运动和结构倒塌过程进行准确的模拟。但也容易受到以下一些因素的影响：①惯性力的作用。荷载作用可分为静荷载和动荷载两类。在动荷载作用下，惯性力和阻尼力必须被考虑。因此，加载过程是时间的函数。②加载方向的影响。数值分析可分为单调加载和周期加载。单调加载随着加载值增加加载方向是不变的，而周期加载的方向随着载荷值的变化而变化。③几何图形的变化。在分析中，考虑到结构的尺寸认为变形是小的。假设结构的几何尺寸是不变的，并且对于劲度矩阵或者内力，几何尺寸变化可以忽略不计。另外，当弯曲变形时必须考虑大变形和非线性特性。④材料特性的影响。材料被假设为一种线性或者非线性的。如果是非线性的，所有的应力应变关系是不变的。如果是非线性情况，必须考虑裂缝、材料和非线性应力应变关系的产生。3.7 离散单元法（DEM）
离散单元法（DEM）是20世纪70年代发展起来的一种分析节理岩石的数值计算方法。其基本原理是牛顿运动定律，同时结合不同的本构关系，以动力松弛的方法，按时步迭代求解，最初是为解决岩块[73]系统的大规模运动，由Cundall于1971年提出。国内外的一些学者采用离散元方法对钢筋混凝土框架结构进行了动力荷载下的倒塌过程仿真分析均取得了较好的计算结果。
自从Cundall 1971年用DEM模拟岩石块体的渐进运动过程，离散元法得到了广泛的重视。Cundall假定块体为一个不变形的刚体，各刚体之间采用弹簧连接，弹簧的刚度由一个假定的表面变形系数来确定，这个系数对于整个系数来说是唯一的。这样接触力以块体间相互嵌入的深度为变形乘以刚度系数得出，从而描述整个刚体系统的运动。近年来，离散单元法得到了广泛的重视，并在岩石力学中得到广泛应用。
DEM方法采用显式中心差分法对运动方程直接进行积分。Cundall和Hart认为DEM具有以下特点：①允许离散块体具有有限的位移和旋转，并包括子块体完全脱离母体的运动；②在计算过程中可以自动识别块体之间的新的接触关系。
近年来离散单元法（DEM）在岩石力学中应用十分广泛，运算程序也已比较成熟。1980年离散单元法程序（universal distinct element code, UDEC）被开发出来投放市场，并取得成功。Lorig和[74]Brady 1982年开发出了离散单元和边界单元耦合计算程序。由此可见DEM也可用于爆破拆除模拟的数值计算和分析。
离散单元法与传统的连续介质分析方法如有限单元法、边界单元法、有限差分法相比，其优点是能更为真实地表达求解区域中的几何状态以及大量的不连续面，它比较容易处理大变形、大位移和动态问题。该方法所用的材料的本构关系比较简单，因此材料参数数目相对[75]减少。离散元法既可处理静力学问题，也可处理动力学问题，而且能模拟块体系统发生的大变形、大位移力学行为，因此该方法在模拟拆除爆破的研究中显示出了良好的前景。[76]
日本一些科学家曾用离散元模拟拆除爆破的倒塌过程。他们建模时将柱、梁等构件都用有质量的球形表示，用切向、法向和扭转方向的弹簧表示柱、梁构件之间的约束关系。构件之间的作用通过弹簧常数来实现。运用计算机进行数值模拟和图像显示，以掌握建筑的倒塌堆积和破坏状况。最后根据所建立的模型研究了爆破位置、爆破顺序和延期时间等参数对倒塌过程的影响。然后进行了1∶2模型实验，与模拟结果作了对照，二者吻合较好。用这种数值模拟方法，不仅可以事前预测倒塌过程和堆积范围，还可以优化爆破位置、起爆顺序、延期时间等参数。但是用球性单元来描述建筑物结构必须要把颗粒尺寸取得非常小，这样才能相对准确地对建筑物建模，但是这会大大增加计算量，对于一些大型建筑物可能会因为如此庞大的计算量而无法实现倒塌数值模拟。3.8 有限元与离散元耦合的方法（CFD）
由于爆破、冲击等现象中的核心问题是模拟材料在高加载率下的破碎，而材料的破碎过程是应变能的逐步累积，然后突然释放的过程。在应变能累积的过程中，材料发生变形，而应变能的释放则意味着材料的破碎。因而，有些研究者也把材料破碎的过程认为是材料由连续、完整转变为散体的过程。在材料的变形阶段，材料保持为整体、为连续介质，对这个阶段，可以充分利用以连续介质力学为基础的有限元等对场量分析精度较高的数值方法来模拟材料的变形。对于材料的破碎及破碎后所形成散体的运动，由于材料发生了大变形，而目前的有限元等数值方法并不能很好地模拟材料的大变形，所以可以采用适合于模拟大变形、大运动的离散单元法来模拟材料的破碎及碎块的运动。这就是有限元与离散元耦合方法（combined finite-dis-crete element method）的由来及基本思路。
有限元与离散元耦合方法产生于20世纪的最后10年间，由于高[77]性能计算机的不断发展，使该方法的数值实现成为可能。Munjiza[78][73]在石根华块体理论（DDA）、离散元法（DEM）与分子动力学[79]（MD）的基础上，在这个领域做了开创性的工作。由于该方法融合了有限元与离散元两种数值方法的优点，可以应用于粉末技术、陶瓷、复合材料、岩石爆破、矿业工程、拆除爆破、爆炸与冲击等领域。但是由于该方法惊人的计算量，还只局限于对小范围材料进行模拟，距实际工程应用还有待于算法的改进和计算技术的提高。3.9 总结
综上所述，有限元法在建筑物局部的破坏受力分析方面具有离散元方法不可比拟的优越性，它能精确地计算建筑物某一局部的应力应变。但是它不能很好地模拟出建筑物受爆破作用破坏后失稳倒塌的运动过程；DDA法虽然能模拟大变形、大位移力学行为，但由于它的理论尚不成熟，加之通用商业计算软件还没有出现，因而用之模拟大尺度结构的倒塌过程还具有一定的难度。离散元方法计算局部应力方面不如有限元精确，但是它可以描述建筑物破坏倒塌时产生的大运动特征，但是传统的离散元法中，对于单元间的联系是通过Mohr-Coulomb准则中的凝聚力来体现，难以反映连续材料真实的力学特征。有限元与离散元的耦合方法虽然能够同时体现有限元和离散元两种方法的优点，但它惊人的计算量还不能用于实际工程应用。建筑物失稳后倒塌的过程是由相对静止状态到建筑物构件在空中解体直至坍塌、冲击地面的大变形、大运动过程，因而在本书中，开发了基于离散元框架内的网格实体模型（SLM），该模型充分发挥了离散元法在模拟单元大运动方面的长处，同时克服了传统离散元法中仅仅依靠凝聚力来反映单元间联系特征的不足，可以较好地模拟拆除爆破结构倒塌的过程。4触地振动效应研究现状
大量工程实践振动测试资料表明：建筑物拆除爆破过程中，炸药破坏建筑物承重构件时的爆破振动往往小于建（构）筑物倒塌冲击地表时产生的冲击振动，而且由于后者的振动频率更接近建筑物的固有频率，具有更大的潜在威胁。因而随着对爆破振动研究的日渐成熟和对触地振动潜在危害认识的逐步加深，拆除爆破振动效应研究的重点逐渐转移到对建筑物倒塌落地所产生的冲击振动上来，这就是拆除爆破地震效应的另一种表现形式：触地振动效应。近年来，爆破工作者对触地振动效应做了大量研究工作，获到了一些半经验、半理论的公式。
1979年Henrych.J．根据大量振动测试资料，并结合工程经验，[80]提出了建筑结构触地振动效应的估算公式，见式（4.1）。式中：C——常量；
A——振幅；
R——观测点到触地点的距离。[81]
日本学者提出建筑物倒塌触地的振动速度的预测公式为式中：v——触地振动速度；
d——距离；
k——考虑到地面局部塑性破坏的耦合系数，可以根据以往的试验结果及在该地层的试验求出；
E——冲击能量；
n——经验常数，一般为-0.5。
Melzer在高层建筑物的拆除爆破中通过现场振动测试结果，对建筑物倒塌触地后振动的传播规律及对周围建筑物的影响进行了研究，认为在建筑物倒塌引起的振动过程中，结构触地时损失一部分能量，其余的能量传入介质中，以波的形式向周围传播，剩余能量的多少取决于地表与结构的材料性能；而所产生地震波的振幅和主频取决于触[82]地的持续时间、触地面积及介质的力学性质。David也就爆破振动对建筑物的影响进行了研究，分析了爆破对象在落地处可能会引起地面下陷，触地的直接冲击作用对地下水、电、煤气等管线设施的危害[83]远大于振动效应的危害。
周家汉等对拆除爆破建筑物触地振动进行了研究，认为控制第一[84]层解体尺寸是控制塌落触地振动强度的关键；在对某工程实测结[85]果分析的基础上，通过量纲分析提出如下触地振动预测公式式中：v——触地振动速度；
I——塌落体触地动量；
k、α——与介质有关的常数。
因为在爆炸效应的研究中，塌落体触地振动的预测研究及实际经验较少，一般以重锤自由下落冲击或打桩振动等作为冲击源来研究结构倒塌触地振动效应。吕淑然用夯锤自由落体冲击土层产生的振动来模拟塌落体触地产生的振动，并结合量纲分析，提出下述振动预测公[86]式式中：v——触地振动速度；
C——地层介质的纵波速度；
k、α——与介质有关的常数；
H——冲击源距地面的距离。
综上所述，触地振动效应是拆除爆破中振动灾害的主要来源，其危害性往往超过爆破振动效应。但是，目前对触地振动效应的研究还不深入，原因在于：一是没有引起人们的足够重视；二是缺乏系统的理论研究；三是理论研究的复杂性。因此，目前在拆除爆破工程中，主要凭借施工人员的经验以及通过统计分析得来的经验公式来评估触地振动效应。因此，提出便于工程应用的触地振动效应预报方法是拆除爆破工程中亟待解决的理论课题。
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