Page 68 - 《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

由 2 发内爆炸试验结果可以得出：(1) 内爆炸作用下沿冲击波传播方向填充墙（如试验 3 中填充墙
QW3 和 QW4，试验 4 中填充墙 QW8）的毁伤等级高于其余填充墙（如试验 3 中填充墙 QC3 和 QM3，试
验 4 中填充墙 QC7 和 QM7），其主要原因在于沿冲击波传播方向填充墙除了受到传播至房间内部的冲
击波载荷，还受到爆源房间墙体砖块碎片的抛掷碰撞作用，而其余填充墙仅受到冲击波载荷。因此，在
进行建筑结构毁伤评估时，需要综合考虑传播至房间内部的冲击波载荷以及爆源房间墙、板碎片抛掷对
相邻房间构件的毁伤增强效应。(2) 内爆炸冲击波在含填充墙 RC 框架结构中较难向外自由扩散，多次
反射叠加后加剧了结构破坏，其毁伤等级高于外爆炸试验结果。框架板和填充墙受力面积较大且抗爆
能力较弱，在内爆炸作用下其毁伤等级高于框架柱和梁。此外，与自由场爆炸工况下楼板弯曲破坏不
同，由于本研究中内爆炸的 TNT 当量较大，楼板未见明显弯曲破坏，而是沿柱-梁-板节点处发生整体冲
切破坏，钢筋全部拉断。这表明内爆炸作用下，角隅处的冲击波载荷大于楼板中心载荷。因此，对于内
爆炸工况，加强楼板与梁柱连接位置以及节点处混凝土和钢筋强度，可有效提升框架结构的抗爆炸性
能，防止楼板整体冲切破坏。

4 结 论

设计并建造了一栋两层含填充墙原型 RC 框架结构，开展了 11.573 和 20 kg 等效 TNT 当量下 4 发结
构外爆炸和内爆炸毁伤试验研究，分析了不同工况下的爆炸载荷特征以及构件-房间-结构的破坏模式和毁
伤等级，为 RC 框架结构的快速毁伤评估和工程防护设计提供了原型试验数据支撑，获得如下主要结论。
(1) 外爆炸作用下，填充墙和楼板的损伤破坏能够消耗大部分爆炸能量，大幅衰减传播至房间内部
的冲击波载荷，本文试验中峰值超压平均衰减约 84.75%，从而有效降低整体结构的毁伤等级。
(2) 内爆炸作用下，角隅处的载荷汇聚效应导致填充墙和楼板呈现整体冲切破坏。同时，受冲击波
载荷和墙板碎片的冲击碰撞，相邻房间沿冲击波传播方向的填充墙和楼板毁伤等级较高。因此，进行建
筑结构快速毁伤评估时，不能忽视爆源房间墙板碎片抛掷对相邻房间构件的毁伤增强效应。加强楼板
与梁柱连接位置以及节点处混凝土和钢筋强度，可有效提升框架结构的抗爆性能。
(3) 由于框架板和填充墙对爆炸冲击波的反射与叠加，导致爆炸能量无法自由扩散，显著加剧了整
体结构的损伤程度，因此内爆炸工况下整体结构的毁伤等级和范围高于外爆炸工况。
值得注意的是，本次 4 发爆炸试验均在同一原型建筑结构上依次开展。受试验成本高、结构破坏不
可逆等客观条件限制，后续试验结果存在一定的累积损伤效应。特别是试验 3 结束后，建筑结构毁伤等
级为重度，其边界约束条件发生显著变化，导致试验 4 结构毁伤实际为本次爆炸载荷与前序试验累积毁
伤共同作用的结果。后续将采用精细化数值仿真对本文试验工况进行复现，并开展有/无初始毁伤下的
结构爆炸数值仿真研究，定量分析多次爆炸下的建筑结构累积毁伤效应。

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