Page 53 - 《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

测量和模拟算例对应，取 h=0.5 m，爆炸当量 W=0.1 kg，此处以高度 h 做归一化。图 21(a) 展示了不同建筑
尺寸下 h 与 w 的关系，其中式 (8) 的简化结果用虚线表示。结果显示，背爆面最大超压位置随建筑宽度
m
增加而降低。当建筑相对宽度 w/h 接近 0 时，h /h 近似为 1，说明建筑很窄时背爆面最大超压总是出现在
m
建筑顶部；当 w/h=2 时均有 h =0，即当建筑宽度大于 2 倍高度后，背爆面最大超压总是出现在底部，理论
m
公式计算得到曲线趋势与式 (8) 中简化结果一致。此外相同归一化宽度 w/h 下，归一化厚度 l/h 越小，背
爆面最大超压高度越低，曲线越接近简化结果，即建筑尺寸相对冲击波波阵面半径越小，顶边冲击波和
侧边冲击波到达背爆面时间差越小，与式 (8) 简化结果越接近。图 21(a) 中散点为相应工况下数值模拟
结果，模拟结果的变化趋势与理论分析结果一致，且吻合良好。

1.0 l/h=0.1, theorical result 1.0 d/h=1, theorical result
l/h=0.1, numerical result d/h=1, numerical result
l/h=0.4, theorical result d/h=3, theorical result
0.8 l/h=0.4, numerical result 0.8 d/h=3, numerical result
0.6 0.6
h m /h h m /h
0.4 0.4
l/h=1.0, theorical result d/h=5, theorical result
0.2 l/h=1.0, numerical result 0.2 d/h=5, numerical result
Simplified Simplified
0 0.5 1.0 1.5 2.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0
w/h w/h
(a) Building size (b) Distance of burst
图 21 建筑背爆面最大超压位置与宽度的关系
Fig. 21 Relationship between the maximum overpressure location on the rear face and building width

图 21(b) 给出了不同爆心距 d/h 下背爆面最大超压高度 h /h 与建筑宽度 w/h 的关系，式 (8) 的简化结
m
果同样用虚线表示。结果显示，在不同爆心距 d/h 下 h /h 均随着 w/h 增大而减小，与前述趋势一致。随
m
着爆心距 d/h 增大，最大高度 h /h 减小，说明爆心距增大后，加载在建筑表面的冲击波与平面波更接近。
m
当 d/h 无限大时，理论计算得到曲线退化为图中虚线的简化结果，建筑表面受到平面波加载。图 21(b) 中
散点同样为相应工况下的数值仿真结果，不同颜色代表不同 d/h，仿真结果随 d/h 和 w/h 的变化趋势与理
论分析结果一致，且数值吻合较好。
根据计算得到的背爆面最大超压出现位置和冲击波非线性 LAMB 叠加法则，图 22 展示了不同建筑
尺寸 l/h 及爆心距 d/h 下背爆面最大超压 p /p 随建筑宽度 w/h 变化的关系。图 22(a) 显示随建筑宽度
0
m
w/h 增加，背爆面最大超压 p /p 降低，且建筑尺寸 l/h 越大，p /p 越低，说明建筑尺寸越大，总体上对冲击
0
0
m m
l/h=0.1, theorical result
1.0 l/h=0.1, numerical result 3 d/h=1, theorical result
d/h=1, numerical result
l/h=0.4, theorical result d/h=3, theorical result
0.8 l/h=0.4, numerical result d/h=3, numerical result
l/h=1.0, theorical result 2 d/h=5, theorical result
p m /p 0 0.6 l/h=1.0, numerical result p m /p 0 1 d/h=5, numerical result
0.4
0
0.2

−1
0 0.5 1.0 1.5 2.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0
w/h w/h
(a) Building size (b) Distance of burst

图 22 建筑背爆面最大超压与宽度的关系
Fig. 22 The relationship between the max overpressure on rear face and the building width

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