Page 154 - 《爆炸与冲击》2025年第9期

第 45 卷 吴 昊，等： CFRP布加固砌体填充墙抗爆分析与设计 第 9 期

计算得出 RHT 材料模型的输入抗压强度 f 和剪切模量 G 分别为 6.2 和 4 100 MPa；扩展砌块间接触的

s
6 个关键参数 K 、K 、T、S、 G ⅠC 和 G ⅡC 的取值分别由式 (11)～(13) 计算得到，K 和 n K 分别为 1 110 和
n s
477 MPa/mm，T 和 S 分别为 0.38 和 0.67 MPa， G ⅠC 和 G ⅡC 分别为 0.01 和 0.03 MPa·mm。CFRP 布材料模型
参数和 CFRP 布与墙体间接触参数见表 1 和式 (14)。此外，在墙体背爆面布置 4 个位移计（D1～D4）以测
量墙体在爆炸荷载作用下的面外位移响应。
图 12 分别对比了 4 个工况中试验与数值模拟的各测点位移时程。可以看出，预测得到的位移时程
曲线整体变化趋势与试验结果一致。通过对比峰值位移可以进一步看出：(1) 3.9 kg 炸药、未加固工况
中，由于炸药当量较小，墙体仍处于弹性阶段，并未出现较大的位移。模拟结果中，未加固砌体填充墙中
心测点的面外峰值位移和残余位移与试验结果的绝对误差分别为 0.97 和 0.16 mm。(2) 3.9 kg 炸药、
CFRP 布加固砌体墙工况中，预测得到的墙体中心的面外峰值位移和残余位移与试验结果的绝对误差分
别为 0.05 和 0.13 mm。(3) 34.2 kg 炸药、未加固工况中，试验中测点 D1 和 D2 的面外峰值位移分别为
69.4 和 86.8 mm，模拟预测结果分别为 66.4 和 76.6 mm，相对误差分别为 11.7% 和 4.3%。(4) 34.2 kg 炸
药、CFRP 布加固砌体墙工况中，测点 D2 的面外峰值位移试验值和模拟预测值分别为 48.0 和 47.0 mm，
测点 D4 的峰值位移的试验值和预测值分别为 37.6 和 37.0 mm，相对误差分别为 2.1% 和 1.3%。

6 4

D2, test [7]
4 D2, simulation
2
Displacement/mm 0 Displacement/mm 0
2

−2
D2, test [7] −2
−4
D2, simulation
−6 −4
0 15 30 45 60 75 90 0 15 30 45 60 75 90
Time/ms Time/ms
(a) Unstrengthening wall (3.9 kg) (b) CFRP-strengthened wall (3.9 kg)
0 0

−20 −10

Displacement/mm −60 Displacement/mm −30
−20
−40

−80
D1, test
[7]
D2, simulation
D1, simulation −40 D2, test [7]
−100 D2, test [7] −50 D4, test [7]
D2, simulation D4, simulation
−120 −60
0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50
Time/ms Time/ms
(c) Unstrengthening wall (34.2 kg) (d) CFRP-strengthened wall (34.2 kg)
图 12 砌体填充墙面外位移时程对比
Fig. 12 Comparisons of out-of-plane displacement-time histories of masonry infilled walls

对于墙体破坏形态，3.9 和 34.2 kg 炸药工况下，CFRP 布加固砌体填充墙均未出现明显破坏，因此，
本节仅将模拟预测所得的 34.2 kg 炸药工况下未加固砌体填充墙破坏模式与试验结果进行对比。如
图 13(a) 所示，由于墙体侧面设置拉结筋，使得框架柱与砌体墙之间连接较好，在爆炸荷载作用下，试验

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