聲明：本分析不針對(duì)任何具體問題，僅僅是向各位讀者匯報(bào)一下我們課題組在倒塌過程可視化模擬方法上取得的一些研究進(jìn)展，不作為任何事件分析的基礎(chǔ)和依據(jù)。
合理、真實(shí)的建筑倒塌廢墟虛擬場(chǎng)景構(gòu)建對(duì)災(zāi)害應(yīng)急和救援訓(xùn)練至關(guān)重要。有限元方法模擬結(jié)構(gòu)強(qiáng)非線性、超大變形倒塌過程計(jì)算成本高，且難以考慮塊體碰撞。而基于物理引擎的倒塌模擬方法雖然具有結(jié)構(gòu)倒塌的大變形模擬優(yōu)勢(shì)，但是在結(jié)構(gòu)小變形階段計(jì)算不準(zhǔn)確。因此，我們提出了聯(lián)合有限單元法與物理引擎的建筑倒塌及廢墟場(chǎng)景模擬框架——在小變形階段使用有限元程序模擬，在大變形階段使用基于物理引擎的方法進(jìn)行模擬，技術(shù)細(xì)節(jié)詳見：（Hybrid framework for simulating building collapse and ruin scenarios using finite element method and physics engine. Applied Sciences, 2020, 10(12), 4408. http://doi.org/10.3390/app10124408）
圖1 本研究提出的聯(lián)合有限單元法與物理引擎的建筑倒塌及廢墟場(chǎng)景模擬框架
基于上述技術(shù)，我們首先調(diào)研了某12層公寓的設(shè)計(jì)圖紙，采用圖1的方法進(jìn)行了建模和計(jì)算。關(guān)于一些構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的詳細(xì)計(jì)算內(nèi)容，我們公眾號(hào)后續(xù)會(huì)陸續(xù)發(fā)布。
圖2 某12層公寓建筑圖紙
由于本研究重點(diǎn)是倒塌過程的可視化模擬，所以我們對(duì)倒塌的起因進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，假定局部立柱破壞。進(jìn)而可以得到其倒塌過程如動(dòng)畫所示。（現(xiàn)場(chǎng)視頻來(lái)源：WSVN 7 News）
最終形成的模擬倒塌廢墟與實(shí)際倒塌廢墟的對(duì)比如圖3所示。
(a) 實(shí)際廢墟
(b) 模擬廢墟
圖3 模擬廢墟與實(shí)際廢墟的對(duì)比
再次強(qiáng)調(diào)，以上分析不針對(duì)任何具體問題，僅僅是向大家介紹一下我們課題組開發(fā)的倒塌過程可視化模擬方法。不作為任何事件分析的基礎(chǔ)和依據(jù)。
注：部分圖片和視頻來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，主要用于學(xué)術(shù)交流，如侵刪。
