Page 29 - 《爆炸与冲击》2026年第6期

第 46 卷 宋 鹏，等： 激波与油气爆炸耦合作用下浅埋混凝土油库的破坏损伤模式 第 6 期

略微增长。在土体表面起爆时，由于土体的可压缩性，使得反射冲击波强度及波速都较低，因此正压持
时较长。充装 50% 的柴油并加装顶盖工况下，顶盖的刚性不及满库，反射波速及强度均稍低于满库工
况，再加上库内空腔对冲击波的二次反射叠加，进一步延长了冲击波的正压持续时间，因此最终正压持
时最长。

表 3 冲击波到达 PT1 测点的时间及正压持时
Table 3 Arrival time and positive pressure duration of shock wave at PT1 measurement point under various test conditions
工况 顶盖情况 起爆位置 到达PT1时间/ms 正压持时/ms
充装100%柴油 有 顶盖中心 1.26 1.37
a库充装100%柴油
/ 两库(a、b)之间地面中心 1.59 1.55
b库充装50%柴油
充装50%柴油 有 顶盖中心 1.37 1.65
充装50%汽油 / 顶部油气中心 1.77 1.34

3 结 论

开展了不同油介质种类、含量，不同油库顶盖结构以及不同起爆位置下的油库耦合爆炸试验，通过
分析爆炸载荷下油库结构、油气类型和含量以及起爆位置对油库破坏损伤模式、冲击波特性的影响，得
到以下结论。
(1) 爆源位于油库顶盖中心时，油库破坏损伤模式表现为顶盖迎爆面的贯穿性冲切破坏和背爆面的
层裂剥离破坏；接触爆炸作用于盖板的冲击波峰值超压远大于其抗压强度，因此，在压缩波作用下，盖板
出现局部的贯穿损伤；由于混凝土的波阻抗远大于空气和柴油的波阻抗，压缩波在盖板底部界面处发生
强反射拉伸，造成盖板背面的层裂剥离破坏。
(2) 采用柴油起爆时，油库顶盖的破坏范围和程度都呈现出横向大于纵向、半库大于满库的规律；相
比于充装 50% 的柴油，充装 50% 的汽油时爆炸产生的火球范围更大、燃烧时间更长，但无论采用柴油还
是汽油起爆，油库主体结构都不会被破坏。
(3) 水底密闭起爆时，炸药在水中爆炸的冲击波超压峰值显著增强，并在角隅处发生聚集效应，导致
油库盖板贯穿性冲切损伤范围最大，库体长边壁面中心也出现贯穿性损伤，并伴随油库主体结构角隅处
的开裂损伤。
(4) 由于顶盖和地面的壁面反射作用，满库情况下，PT1 测点处的超压时程曲线在上升阶段出现了
2 个峰值，当油库内的柴油量为 50% 时，顶盖与柴油液面之间存在空腔，透射冲击波在波阻抗较小的空
气介质内反射叠加，经顶盖绕射形成第 3 个峰值并明显延长了冲击波的正压持时。
(5) 反射壁面的形变和破坏会吸收爆炸产生的能量，导致冲击波峰值超压及波速下降，由于液体的
不可压缩性，随着油库内油量的减少，反射壁面的形变量逐渐增大，破坏程度也逐渐增大，因此爆炸产生
的冲击波超压峰值及波速也随之下降。

参考文献：
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