Page 45 - 《爆炸与冲击》2026年第4期

第 46 卷 马 龙，等： 触地爆下建筑表面冲击波载荷的分布规律 第 4 期

号；二为硅材料吸收强光电磁能量后会改变自身电子结构，也会引起电压输出。测点 G1 爆心距仅 0.6 m，
起爆瞬间被火球覆盖，产生一个负向的干扰信号，此后光电信号与压力信号叠加，曲线能够反映冲击波
到来瞬间第一个压力峰值大小，后续的变化过程不能体现真实测点压力情况。图 4 显示 G1 测点曲线出
现明显的光干扰现象，图中已将冲击波到达测点时的信号突变位置调整为纵轴零点。当压力达到峰值
后迅速衰减，降低至零后又出现反常的上升过程，这是爆炸强光导致的光干扰信号。测点 G2 爆心距为
1.0 m，没有受到强光干扰，图 5 显示冲击波压力到达峰值后以指数形式衰减，在经历短暂负压后恢复为
零。数值结果不考虑实验中光信号扰动的影响，得到典型指数衰减形式的冲击波压力历程。

500 50
Experiment
400 Simulation 40 Experiment
FFT filter Simulation
300 30
Pressure/kPa 200 Pressure/kPa 20

10
100
0
0
−10
−100
1 2 3 4 2 3 4 5
Time/ms Time/ms
图 8 冲击波压力-时间曲线（测点 B1） 图 9 冲击波压力-时间曲线（测点 B2）
Fig. 8 Overpressure-time curves (Gauge B1) Fig. 9 Overpressure-time curves (Gauge B2)

50
400 Experiment Experiment
Simulation 40 Simulation
300 30
Pressure/kPa 200 Pressure/kPa 20

10
100
0 0
−10
−100
1 2 3 4 2 3 4 5 6
Time/ms Time/ms

图 10 冲击波压力-时间曲线（测点 C1） 图 11 冲击波压力-时间曲线（测点 C2）
Fig. 10 Overpressure-time curves (Gauge C1) Fig. 11 Overpressure-time curves (Gauge C2)

图 6、图 8、图 10、图 12 分别给出了不同爆心距及尺寸建筑模型迎爆面测点的压力时程。A1 测点
与爆心投影距离 1.0 m，且正对爆心，同样受到强光影响产生明显光干扰信号，图 6 中已将冲击波到达瞬
间的压力值调整为纵轴零点。测点 B1 与 C1 与爆心投影距离均为 1.5 m，二者到时几乎一致，峰值接近，
冲击波压力达到峰值后近似以指数形式衰减至负压。零时之后约 3 ms 时，由于爆炸产物到达，二者曲线
出现小幅跃升，最后逐渐衰减至零。从图中看出，测点 C1 冲击波正压作用时间明显大于测点 B1，因此
冲量也大于测点 B1。测点 D1 与爆心投影距离 2.0 m，该测点冲击波压力到时最晚，压力峰值最小，压力
时间曲线也呈现出指数衰减特征。对比数值模拟结果可发现，迎爆面测点压力在冲击波到达峰值之后，
会紧接着产生二次峰值。以测点 B1 为例，对实验结果做 FFT（fast Fourier transform）低通滤波处理，结果
在图 8 中显示。经过滤除高频噪声信号的实验曲线展示了更丰富的压力变化细节，证实了数值结果出
现压力二次峰值的真实性。分析可知，地面上药球爆炸后产生半球面状冲击波向外传播，建筑模型表面
冲击波压力测点位于地面以上，因此冲击波以一定角度在压力测点位置发生反射。由于实验中建筑模

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