Page 132 - 《爆炸与冲击》2026年第8期

第 46 卷 李拓亨，等： 远距离爆炸荷载作用下城市连续梁桥的动力响应和破坏机理 第 8 期

各墩柱上均设置墩柱中段测点 A1～D1，用于监测该位置节点位移变化以及迎爆侧和背爆侧空气压力的
变化；各墩柱墩顶布置测点 A2～D2，前侧桥墩上方湿接头处设置测点 S，用于记录相应位置的位移响应；
此外，取中间跨箱梁的跨中截面 A-A 并设置如图测点，以分析其上下表面空气压力的变化过程。

3 桥梁结构远距离爆炸响应及破坏分析

3.1 动力响应过程
在爆炸问题中，距离爆炸中心越近，结构出现的破坏越严重。在正冲击场景中，场景 1 距离爆炸中
心最近，破坏程度最大，以场景 1 为例，对连续梁桥在远距离爆炸下的响应过程进行分析。场景 1 在爆炸
冲击下的响应过程如图 10 所示，可见桥梁结构在爆炸冲击过程中最显著的特征为箱梁的抬升和跌落以
及桥墩发生倾斜，同时呈现出整体性的位移，而非局部变形。图 11 为冲击过程中典型时刻的流场速度
云图，图 12 为桥墩 A 和 B 的迎爆面和背爆面压力时间曲线。从图 11～12 可以看出，爆炸冲击波与结构
相互作用过程中发生复杂的反射和绕射现象，并且爆炸波阵面较均匀，反映出整体加载的特性，这是造
成结构整体响应的原因。箱梁区域 1 位于迎爆侧，根据图 12(a) 可见，其上表面测点 M1 与下表面测点 K1
的峰值压力和荷载持续时间均存在显著差异；而对于远离迎爆侧的区域 2 和 3，上下表面测点的峰值压
力及荷载持续时间差异更小。结合图 11 可知，这是由于各区域上下表面流场速度差异引起的，即流速
高的区域压力更低，而流场的演化与结构特征密切相关，反映了桥梁空间几何特性对爆炸荷载作用过程
的复杂影响。根据箱梁各区域上下表面的压力差，则可以解释上部结构出现抬升的这一典型现象。由
图 12(b) 可知，桥墩背爆面压力明显低于迎爆面，加之上部结构移位撞击盖梁挡块传递而来的内力作用，
共同导致了桥墩的倾斜。

z

y x
x

0 ms 50 ms

100 ms 200 ms

500 ms 900 ms

1 300 ms 2 000 ms

Damage leve1 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0
图 10 场景 1 的结构动态响应过程
Fig. 10 Structural dynamic response process for scenario 1
桥面与桥墩测点的位移和速度时程曲线如图 13 所示，其中 x 方向为冲击波入射方向，z 方向为竖直方
向。根据位移曲线可知，在冲击作用下，桥墩的位移持续增大，在 1 000 ms 时桥墩位移达到极值并趋于稳定；

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