Page 83 - 《爆炸与冲击》2026年第01期

第 46 卷 董 琪，等： 水下接触和近场爆炸作用下沉箱码头的毁伤特性 第 1 期

线轻微损伤，面层与仓格出现 45°斜向裂缝，由于数值模型受有限元单元尺寸限制，试验中 45°斜向裂缝
的延伸细微裂缝未能模拟实现，但整体损伤情况与试验结果一致。
拆除码头迎爆外墙可以得到码头仓格内纵横隔墙的毁伤现象，如图 6 所示，内隔墙之间、内隔墙与
封仓板交界处均出现混凝土断裂和钢筋拔出的破坏现象。仓格 1 的横隔墙向后弯曲变形，迎爆面和背
爆面均出现半环状裂纹，纵隔墙向两侧弯曲变形，横隔墙与顶部封仓板、纵隔墙和迎爆外墙的连接区域
的混凝土受拉破碎，端部钢筋外露，数值模拟结果与试验结果较为吻合。

Cabin1

Cabin1

(a) Experimental result of front (b) Experimental result of reverse (c) Experimental result of
transverse partition transverse partition vertical partition
Damage
1.0
0.9
0.8
0.7
149 cm 149 cm 0.6
0.5
Cabin1 0.4
0.3
0.2
0.1
0
86 cm 86 cm
(d) Numerical simulation of front (e) Numerical simulation of (f) Numerical simulation result
transverse partition reverse transverse partition of internal partition
图 6 水下接触爆炸下仓格内隔墙毁伤现象
Fig. 6 The damage phenomena of the interior partition of wharf subjected to underwater contact explosion

总体而言，数值模拟中码头各位置的毁伤形态、范围和程度与试验结果基本一致，本文采用的有限
元模型准确有效，可较好反映水下接触爆炸下沉箱码头的毁伤现象。
3.2 荷载在码头内的传播过程
为进一步研究接触爆炸下沉箱码头模型的毁伤机理，通过数值模拟分析水下爆炸荷载在码头内的
传播过程和沉箱码头的毁伤发展历程。图 7 为码头内与炸药相同高度区域，爆炸冲击波荷载峰压沿
R 向的变化情况。炸药起爆后，在强烈的爆轰作用下，药包附近的混凝土迅速破碎形成破口，爆轰产物与
仓格 1 内填砂发生耦合作用，破口后方的填砂峰压瞬间达到了 519.04 MPa，填砂的非均质性和散射作用
导致冲击波在仓格 1 传播的过程中迅速衰减，传播至内隔墙前时已降至 24.24 MPa，由于填砂的阻抗低于
混凝土，横隔板内的透射压缩波压力 32.98 MPa 要大于填砂内的初始压缩波压力 24.24 MPa。冲击波在
横隔墙内传播、衰减，并在仓格 2 填砂边界处发生发射，形成反射拉伸波和透射压缩波。冲击波传播至
横隔墙背爆面时衰减至 16.78 MPa，其中反射拉伸波与横隔墙入射压缩波叠加导致压力衰减，同时导致

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