Page 144 - 《爆炸与冲击》2026年第01期

第 46 卷 李军润，等： RC箱型结构内爆炸载荷特性和动力行为分析 第 1 期

压力衰减，高温高压的爆轰产物向外扩张膨胀，受密闭空间约束，形成低压力、长持时的准静态压力，这
一阶段为准静态压力阶段。泄爆面积对内爆炸载荷冲击波作用阶段影响较小，各工况下的超压和冲量
时程曲线几乎重合。在准静态压力阶段，泄爆面积的作用逐渐显著，且峰值超压衰减程度与泄爆系数成
反比。这一现象在冲量时程曲线中则体现为结构中心冲量载荷随泄爆系数的减小而增大。其主要原因
在于，爆炸波逐渐从泄爆口中外溢，而泄爆口尺寸决定泄爆速率。因此，随着泄爆面积的增大，泄爆速率
加快，内爆炸载荷更快恢复至大气压力，冲量不再增大。泄爆面积的影响主要体现在内爆炸载荷准静态
压力阶段，而对冲击波超压阶段的影响较小。

1.0 10 12

Overpressure Impulse 2.5 Overpressure Impulse
η=0.457 η=0.457
0.8 η=0.784 8 2.0 η=0.784 10
η=1.002
η=1.002
Overpressure/MPa 0.6 6 4 Impulse/(kPa·s) Overpressure/MPa 1.5 6 Impulse/(kPa·s)
η=1.220
η=1.220
8
0.4
1.0
0.2
2 0.5 4 2
0 0
0 0
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
Time/ms Time/ms
(a) Wall center-M 1 , W TNT =4.5 kg (b) Slab center-M 5 , W TNT =4.5 kg
10 12
2.3 kg, wall 2.3 kg, slab
4.5 kg, wall 10 4.5 kg, slab
8 9.0 kg, wall 9.0 kg, slab
Impulse/(kPa·s) 6 I 9.0 =5.536η −0.588 Impulse/(kPa·s) 8 6 I 9.0 =6.448η −0.525

4 I 4.5 =3.988η −0.649 I 4.5 =4.972η −0.553
4
I 2.3 =2.855η −0.730
I 2.3 =3.799η −0.601
2 2
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Venting coefficient Venting coefficient
(c) Impulse of wall centers (d) Impulse of slab centers
图 10 各工况侧墙和顶板中心超压和冲量
Fig. 10 Overpressure and impulse of wall and slab centers in each scenario

为了更直观地展示泄爆面积对结构内壁面中心爆炸载荷的影响，图 10(c) 进一步给出了各工况下侧
墙和顶板中心的爆炸波冲量。可以看出，侧墙和顶板中心的冲量随泄爆系数的增大近似呈指数形式衰
2
减，决定系数 R ＞0.99。同一工况中，顶板中心的冲量显著大于侧墙中心的冲量，且增长幅值相对恒定。
其主要原因在于，顶板中心与炸药的初始距离较短（1.41 m），导致顶板中心在爆炸发生初期承受了更大
的冲击载荷，而在后续的准静态压力阶段，两者基本相同。
3.1.2 内角隅处载荷
以 TNT 当量 4.5 kg 为例，图 11(a) 和 (b) 给出了工况 S2 中测点 M ～M 的超压和冲量时程曲线。由
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1
于内爆炸载荷的多峰值特点，取最大峰值超压进行对比分析。在墙体角隅处超压载荷中，三面角隅处
（M ）的超压最大，其次是两面角隅处（M 、M ），最后是中心处（M ）超压。其中，测点 M 的超压分别约
4
4 2 3 1
为测点 M 、M 和 2 M 超压的 3.11、2.25 和 1.45 倍。对于冲量载荷，测点 M 与测点 M 的冲量相差不大，
4
3
3
1
但显著大于测点 M 和测点 M 。在顶板角隅处超压载荷中，三面角隅处（M ）的超压最大，其次是中心处
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