Page 54 - 《爆炸与冲击》2026年第6期

第 46 卷 欧 渊，等： 爆炸作用下原型RC框架结构的毁伤效应 第 6 期

explosion, the floor slabs and masonry walls show global shear failure, with more severe damage compared to the RC columns
and beams. In addition to the shock wave loading, the explosive ejection of wall and slab fragments from the detonation room
is the primary cause of damage to the masonry walls and slabs along the shock wave propagation path. Finally, based on
damage assessment criteria, the damage levels of components, rooms, and the RC structure for each test were determined. The
damage severity and affected range of the RC structure under internal explosion are significantly greater than those under
external explosion with the same equivalent.
Keywords: explosion tests; protype RC frame; dynamic response; failure mode; damage assessment

钢筋混凝土（reinforced concrete, RC）框架结构因其较高的承载能力、较好的抗震性能、施工便捷、成
本效益高等优点成为定点防御、承担指挥、通信中枢等重要职能以及大量政治经济活动的载体 [1-2] 。然
而，世界范围内各类恐怖爆炸袭击事件和公共安全事故频发，国际形势越来越错综复杂，使得 RC 框架结构
成为重要的打击和防护目标 [3-7] 。例如：2004 年澳大利亚驻印度尼西亚大使馆附近发生一起自杀性汽车
[6]
炸弹爆炸事故，造成使馆及附近 7 栋建筑严重破坏，约 10 人遇难，180 人受伤 ；2023 年乌克兰某指挥中心
[7]
被高超音速导弹攻击，造成建筑结构大范围破坏 。因此，开展爆炸作用下 RC 框架结构的毁伤效应研
究，有助于优化战前火力部署和战后快速毁伤评估，也可为重要防护目标的工程设计与加固提供参考。
学者们针对单个建筑构件（柱、梁、板和墙）的抗爆性能和毁伤效应进行了大量野外爆炸试验，分析了
不同爆炸载荷下构件的动态响应、破坏模式和损伤机理 [8-13] 。例如：Lu 等 [11] 开展了不同比例距离的 RC 柱
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抗爆试验，发现比例距离较大时（0.61 m/kg ）RC 柱呈整体弯曲破坏，而比例距离较小时（0.50 m/kg ）呈
局部混凝土剥落与弯曲变形的联合破坏模式；Chen 等 [12-13] 基于大截面激波管开展了爆炸作用下喷涂聚
脲加固砌体墙动力行为的试验研究，发现聚脲涂层可以显著提升砌体墙的抗爆能力，并有效抑制墙体砖
块碎片的产生和抛掷。同时，部分学者开展了 RC 单室结构的内爆炸试验 [14-20] 。例如：Kim 等 [17] 针对典
型 RC 公寓结构开展了 2 和 3 kg TNT 当量的内爆炸试验，发现炸药后燃烧效应能显著加剧了结构的损
伤；柏小娜等 [18] 和杨亚东等 [19] 利用原型 RC 箱型结构爆炸试验室探究了完全密闭条件下内爆炸载荷的
分布特征，发现结构内壁面峰值超压关于结构中心呈 W 形分布；朱晓伟 [20] 开展了 16 发单层单跨无砌体
填充墙 RC 框架结构的内爆炸试验，发现柱-梁-板节点处更易发生冲切破坏，且冲切锥角为 34°～53°。
针对原型 RC 框架整体结构爆炸毁伤效应的试验研究由于成本和试验周期的原因相对较少 [21-23] 。
其中 López 等 [24] 针对原型两跨 RC 框架结构进行了 10 和 20 kg TNT 当量下的外爆炸试验，发现 10 kg
TNT 当量下楼板仅产生少量裂纹，而 20 kg TNT 当量下楼板发生局部冲切破坏。Santos 等 [25] 开展了原
型 RC 结构的内爆炸试验，发现砌体隔墙对冲击波载荷的衰减作用是相邻房间结构损伤等级小于爆源房

间的主要原因。Guo 等 [26] 进行了 1/3 缩尺带门窗洞口的 RC 结构内爆炸试验，分析了多个房间剪力墙结
构在爆炸作用下的累积损伤破坏，但并未进一步分析单次爆炸试验中相邻房间的毁伤效应。Woodson 等 [27]
开展了（含/不含填充墙）1/4 缩尺两层 RC 框架结构的外爆炸试验，发现由于加筋填充墙对相邻柱的拉结
作用，导致冲击波对墙体的作用加剧了整体结构的损伤。高超等 [28] 针对 1/8 缩尺的三层不含填充墙
RC 框架结构进行了 3 种 TNT 当量下（0.4、1.0 和 2.0 kg）的结构外爆炸和内爆炸试验，发现内爆炸作用下
框架结构的损伤程度高于外爆炸工况，除框架柱和梁构件破坏外，柱-梁-板节点处损伤同样严重。刘盛 [29]
针对一榀两跨足尺 RC 框架结构进行了 3 和 10 kg TNT 当量下的内爆炸试验，发现传播至相邻房间的冲
击波超压峰值大幅衰减且持时进一步延长。
综上所述，已有关于含填充墙 RC 框架结构爆炸毁伤效应的研究工作主要存在以下不足：(1) 针对结
构抗爆性能的试验研究主要聚焦于单个构件或单个房间，忽视了构件间的相互作用以及建筑鲁棒性对
结构抗爆性能的影响，特别是爆源房间墙板碎片对相邻房间构件的冲击作用 [30-31] ；(2) 由于外爆炸和内爆
炸载荷特征存在显著区别，单个构件、房间和整体结构将呈现不同的动态响应、破坏模式和毁伤等级，
上述差异尚待进一步开展原型试验澄清 [32-33] 。
针对以上研究不足，本文设计并建造一栋两层含填充墙原型 RC 框架结构，进一步开展 4 发结构外
爆炸和内爆炸试验，探究近距离爆炸作用下楼板和填充墙对冲击波载荷的衰减作用，分析不同爆炸工况

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