Page 96 - 《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

深度也大大减小，随之产生的是充分发展的发散状裂纹。不难发现，高聚物牺牲包层发挥了其缓解爆炸
荷载的能力，在一定程度上改变了钢筋混凝土板的毁伤模式，使得钢筋混凝土板的毁伤程度明显降低。

25 cm
15 cm

(a) Top surface (b) Bottom surface (c) Side view

图 8 RCS 的毁伤特征分布
Fig. 8 Damage features of RCS

表 5 试验后试件的毁伤结果

Table 5 Damage resuls of the specimens after the tests
试件 炸药量/g 牺牲包层 板面 损伤区域直径/cm 损伤区最大深度/cm 裂纹数量/条
迎爆面 10 ＜0.5 0
PU-RCS 50 有
背爆面 13 ＜0.8 13
迎爆面 15 1 0
RCS 50 无
背爆面 25 4 10

Explosive

PU sacrificial cladding
Crushing damage
Steel bar

RC slab

Spalling damage Cracks

图 9 药量为 50 g 时 PU-RCS 的毁伤模式示意图
Fig. 9 Illustration of damage modes of PU-RCS under 50 g explosive
3.2 模型验证
采用适当的网格尺寸对于精确的模拟至关重要。为此，进行网格收敛性分析，以确定数值模型中的
网格尺寸。建立了 3 个耦合模型，对 PU-RCS 分别采用 10、5 和 4 mm 的网格尺寸进行建模计算，装药量
为 50 g，其他条件均相同。图 10 所示为接触爆炸荷载下网格尺寸对钢筋混凝土板总能量的影响。从图 10
中可以看出不同网格尺寸下总能量的变化趋势非常相似，后两种网格尺寸对应的总能量峰值很相近，而

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