Page 152 - 《爆炸与冲击》2026年第01期
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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
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伤增强因子均随冲量增强因子近似线性增大,R >0.90。因此,相对于峰值超压准则,通过结构内壁面爆
炸总冲量评估内爆炸作用下 RC 箱型结构的动力响应和损伤破坏更可靠。
5 结 论
基于验证的 RC 箱型结构内爆炸有限元分析方法,对不同泄爆面积下原型 RC 箱型结构的内爆炸载
荷特征和动力行为开展了数值模拟,得到以下主要结论。
(1) 内爆炸载荷特征受结构尺寸和比例距离的共同调控,其中结构内壁面冲量载荷分布表现为内凹
形或 W 形。
(2) 泄爆系数对墙板构件特征点的超压峰值的影响较小,而冲量随泄爆系数的增大近似呈指数形式
降低,当泄爆系数从 0.457 增大至 1.220 时,作用于构件中心点的冲量载荷减小约 35%,最大位移降低
约 50%。
(3) 冲量增强因子计算方法考虑了泄爆系数和载荷空间分布状态对内爆炸载荷增强效应的影响,并
与毁伤增强因子具有较好的相关性,可以很好地表征不同泄爆系数下的内爆炸载荷特性和结构动力行
为特征,为后续 RC 箱型结构的毁伤评估方法奠定了理论基础和数据支撑。
值得注意的是,本研究主要集中于 FEMA 规定的前 3 种爆炸威胁,并针对典型 RC 箱型结构进行了
内爆炸载荷特性和动力行为分析(结构中心起爆,0.457<η<1.220),但提出的冲量增强因子和毁伤增强
因子计算方法具有广泛的适用性,可扩展至评估其他爆炸威胁以及多样的建筑结构类型。此外,结构尺
寸对 RC 箱型结构内爆炸载荷特性和动力行为的影响仍需进一步研究。
参考文献:
[1] 张舵, 姚术健, 黄河, 等. 箱型结构内部爆炸破坏研究进展 [J]. 爆炸与冲击, 2021, 41(7): 071102. DOI: 10.11883/bzycj-
2020-0388.
ZHANG D, YAO S J, HUANG H, et al. A review on internal blast damage effects of multi-box type structures [J]. Explosion
and Shock Waves, 2021, 41(7): 071102. DOI: 10.11883/bzycj-2020-0388.
[2] 百度百科. 孟买爆炸案 [EB/OL]. (2024-01-17)[2024-12-10]. https://baike.baidu.com/item/孟买爆炸案/3660635?fr=ge_ala.
[3] CHEN G Q, LU J X, WU H. Dynamic behavior and retrofitting of RC frame building under vehicular bomb explosion [J].
Engineering Failure Analysis, 2023, 143: 106925. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2022.106925.
[4] SIELICKI P W, ŁODYGOWSKI T. Masonry wall behaviour under explosive loading [J]. Engineering Failure Analysis, 2019,
104: 274–291. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2019.05.030.
[5] CHEN D, WU H, FANG Q. Simplified micro-model for brick masonry walls under out-of-plane quasi-static and blast
loadings [J]. International Journal of Impact Engineering, 2023, 174: 104529. DOI: 10.1016/j.ijimpeng.2023.104529.
[6] GERETTO C, YUEN S C K, NURICK G N. An experimental study of the effects of degrees of confinement on the response
of square mild steel plates subjected to blast loading [J]. International Journal of Impact Engineering, 2015, 79: 32–44. DOI:
10.1016/j.ijimpeng.2014.08.002.
[7] ZHOU H, ZHENG C, LU A G, et al. An experimental study of the effects of degrees of confinement on the response of
thermoplastic fibre-metal laminates subjected to blast loading [J]. Thin-Walled Structures, 2023, 192: 111125. DOI: 10.1016/
j.tws.2023.111125.
[8] CHAN P C, KLEIN H H. A study of blast effects inside an enclosure [J]. Journal of Fluids Engineering, 1994, 116(3): 450–
455. DOI: 10.1115/1.2910297.
[9] 吕晋贤, 吴昊, 卢永刚, 等. 爆炸作用下建筑结构高效毁伤评估方法 [J]. 爆炸与冲击, 2025, 45(1): 015101. DOI: 10.11883/
bzycj-2024-0053.
LYU J X, WU H, LU Y G, et al. High-efficiency assessment method of damage for building structures under explosions [J].
Explosion and Shock Waves, 2025, 45(1): 015101. DOI: 10.11883/bzycj-2024-0053.
[10] 侯海量, 朱锡, 梅志远. 舱内爆炸载荷及舱室板架结构的失效模式分析 [J]. 爆炸与冲击, 2007, 27(2): 151–158. DOI: 10.
11883/1001-1455(2007)02-0151-08.
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