Page 50 - 《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

图 19 给出了冲击波传播过程中测点压力时程变化曲线。图中蓝线为 900 mm 宽建筑的情况，圆圈
中 A、B、C 表示的压力峰值分别对应图 18 中的 3 个时刻。蓝线第一个压力峰值对应图 18(a) 中波 1 掠
过中心测点，该冲击波强度较低，压力峰值较低；第二个压力峰值对应波 2 与波 3 在中心位置汇聚，冲击
波强度增加，压力峰值较高；第三个峰值为地面反射波 4 向上传播经过中心测点产生，压力峰值略高于
第一个峰值。图 18 与图 19 中蓝线完整展示了宽度为 900 mm，高度为 500 mm 建筑模型背爆面冲击波传
播历程，重现了顶部及两侧面的绕射冲击波在背爆面的传播及相互作用关系，揭示了压力时间历程曲线
中三个峰值的产生过程。

50

40
30 Maximum pressure/kPa
h m
h m
20
w=300 mm w=600 mm w=900 mm 10

w=1 200 mm Infinite width

图 17 不同宽度建筑背爆面最大超压分布云图
Fig. 17 Distribution maps of the max overpressure on the rear faces of the buildings with different widths

30
Gauge
20
2 3 3 2 3 2 10
1 4 Pressure/kPa
0
1
1 −10
−20
(a) t=3.0 ms (b) t=3.5 ms (c) t=4.5 ms

图 18 不同时刻建筑背爆面压力分布云图
Fig. 18 Distribution maps of blast pressures on the rear face of the building at different times

图 19 中其他建筑宽度情况下压力历程曲线的分析方法与之类似，但是由于三维建筑尺寸的不同，
不同冲击波相互作用的时序将发生变化。将图 18 中由两侧面传来的波 2 与波 3 汇聚产生峰值的时间区
域定义为Ⅰ区，由顶部传来的波 1 产生峰值的时间区域定义为Ⅱ区，由地面反射波 4 产生峰值的时间区
域定义为Ⅲ区。当建筑宽度为 300 mm 时，由于建筑较窄，两侧面传来的波 2 与波 3 首先在中心位置汇
聚，在Ⅰ区产生第一个压力峰值，随后当波 1 向下传播到中心位置后在Ⅱ区产生第二个压力峰值，在
Ⅲ区出现地面反射波 4 产生的峰值。当建筑宽度为 600 mm 时，波 1、波 2 与波 3 几乎同时到达背爆面中
心位置，因此测点压力在Ⅱ区和Ⅰ区交界区产生一个较大的峰值，该峰值包含了 3 个波共同的贡献，随
后压力迅速下降，在Ⅲ区出现地面反射波 4 产生的较小峰值。当建筑宽度大于 600 mm 后，顶部冲击波
总是首先到达中心测点位置，因此压力曲线均在Ⅱ区内产生第一个峰值，且压力峰值相同；随后两侧冲
击波在中心位置汇聚，在Ⅰ区产生第二个峰值，且随着宽度增大峰值减小；最后在Ⅲ区内产生地面反射
波导致的第三个峰值。当建筑宽度无限大时，冲击波不会从建筑两侧绕射至背爆面，其仅受顶部波 1 与
反射波 4 的作用，因此压力曲线仅有两个峰值。

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