Simulation of Blasting Demolition Using Three-Dimensional Bonded Particle Model

Reflecting the fact that there are increasing number of old high-story apartment structures in urban area, it is expected that the demand of blasting demolition will increase in the near future. It is of great important to make up for the insufficient empirical knowledge in blasting demolition through priori method such as computer simulation. Computer simulation of the blasting demolition involves complicated process. In the past domestic researches, two-dimensional bonded particle model was used to examine the overall demolition behavior of a five-story simple structure. It was observed that the two-dimensional simulation did not properly simulate the collapsing behavior of a structure mainly due to the reduced degree of freedom. In this study, three-dimensional simulation was tried. It consumed a great amount of calculation time, which limited the extent of the study. A few parameters, such as delay times, amount of charge at each hole, ball properties, were modified in order to check oui; their effect on the collapsing behavior. The differences were observed as expected but the collapsing behavior did not exactly coincide with the test blasting with a scaled model.

삼차원 입자결합모델을 이용한 구조물 해체발파 모사 연구

최근 도심지 고층 구조물의 수가 증가하면서 수명이 오래된 구조물에 대한 재건축 수요가 증가하고 있는 실정이다. 기존 구조물을 철거하는 방법에는 기계식 해체 공법과 발파 해체공법이 있으나 10여층 이상의 고층건물일 경우 발파해체공법을 사용하는 겅이 경제적으로 유리한 것으로 알려져 있다. 발파해체공법을 사용할 경우, 발파에 앞서 미리 그 붕괴거동을 예측하는 일은 안전한 발파를 위해서 뿐만 아니라 발파해체의 실패를 방지하기 위해서 필수적으로 요구된다. 과거의 연구에서 이차원 입자결합모델을 사용하여 구조물 해체과정을 모사한 사례가 있었지만, 실제 발파붕괴 거동을 적절히 모사하는 데는 많은 제약이 있었다. 본 연구에서는 개별요소법을 기반으로 입자결합모델을 사용한 상용 프로그램인 PFC3D를 사용하여 구조물의 3차원 해체발파를 모사하였다. 삼차원 해석에서는 해석 시간이 오래 걸리는 단점으로 인하여 현실에 가까운 모사를 완성할 수 없었지만 몇 가지 입력변수를 바꾸어가며 그들의 효과를 관찰하였다. 보다 현실에 가까운 결과를 얻기 위해서는 입력변수의 설정과 부재 특성의 모사에 보다 많은 노력이 필요할 것으로 보인다.