Page 100 - 《爆炸与冲击》2023年第2期

第 43 卷 刘志东，等： 高聚物牺牲包层对钢筋混凝土板的爆炸毁伤缓解效应 第 2 期

RCS 的毁伤特性。图 16 为不同药量下 PU-RCS 上下表面的毁伤结果。随着药量的增加，板顶面中部的
压碎区不断变大，产生的环形裂纹不断向顶面四周扩展，裂纹的密集程度不断加深。底面的发散性径向
裂纹不断向周围扩展，且由于混凝土的抗拉强度较低，而作用于底面的拉应力却随着药量的增加而不断
变大，因此板中心区域的混凝土剥落区也不断变大。当装药量达到 0.16 kg 时，无论是顶面还是底面，几
乎都布满了裂纹。此后，随着药量从 0.16 kg 增加到 0.22 kg，牺牲包层防护能力被明显削弱，板上下表面
的毁伤程度大大加深。

Damage 0.10 kg 0.13 kg 0.16 kg 0.19 kg 0.22 kg

1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5 Top surface
0.4
0.3
0.2
0.1
0
Bottom surface
图 16 不同药量下 PU-RCS 的毁伤结果
Fig. 16 Damage results of PU-RCS under different explosive charges

图 17 所示为不同药量下 PU-RCS 的跨中截面损伤。从截面的角度看，随着药量的增加，PU-RCS
的 跨 中 位 移 和 横 向 的 毁 伤 范 围 不 断 变 大 。 结 合 图 18， 当 药 量 为 0.10 kg 时 ， PU-RCS 跨 中 位 移 仅 为
15.6 mm，而当药量增加到 0.16 kg 时，PU-RCS 已经出现了比较明显的弯曲破坏，此时跨中位移增加
到 32.2 mm，当药量继续增加至 0.22 kg 时，PU-RCS 已经发生了比较严重的整体弯曲破坏，跨中位移达到
42.5 mm。

Damage 50
1.0
0.9 0.10 kg 40
0.8
0.7 0.13 kg 30
0.6 Mid-span displacement/mm
0.5 20
0.4 0.16 kg
0.3 10
0.2 0.19 kg
0.1 0
0 0.10 0.13 0.16 0.19 0.22
0.22 kg Explosive charge/kg

图 17 不同药量下 PU-RCS 跨中截面处的毁伤结果 图 18 跨中位移与炸药量之间的关系
Fig. 17 Damage results at the mid-span cross-section of Fig. 18 Relationship between the mid-span
PU-RCS under different explosive charges displacement and explosive charge
图 19 为不同药量下高聚物牺牲包层 (PU) 和被保护钢筋混凝土板 (RCS) 的吸能曲线。随着起爆药

量的增加，PU 的吸能量不断增加，当药量为 0.10 kg 时，PU 的吸能量约为 7.4 kJ，而当药量最后增加到
0.22 kg 时，PU 的吸能量已经达到 15.6 kJ，增加了一倍以上；相比于 PU，RCS 的吸能量虽然也在增加，但
其吸能量在 4 kJ 以下，始终维持在较低水平。

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