Page 138 - 《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

伤的主要原因，因此测点 S 的 z 方向位移峰值（最大抬升高度）可作为反映上部结构损伤程度的指标，对
于下部结构则选取倾斜程度最大的墩柱 A 的墩顶测点 A2 总位移峰值作为评价指标。

表 4 不同工况参数
Table 4 Parameters for different cases
比例距离/ S点z方向峰值 A2点总位移
工况 爆炸当量/kt 爆炸距离/m 入射角度/(°) D 1 D 2
(m·kg −1/3 ) 位移/mm 峰值/mm
1 1 180 1.8 0 1 020 1.00 1 040 1.00
2 1 220 2.2 0 440 0.43 285 0.27
3 1 260 2.6 0 204 0.20 130 0.13
4 1 180 1.8 30 526 0.52 522 0.50
5 1 220 2.2 30 320 0.31 380 0.37
6 1 260 2.6 30 128 0.13 87 0.08
7 1 180 1.8 60 250 0.25 500 0.48
8 1 220 2.2 60 147 0.14 93 0.09
9 1 260 2.6 60 88 0.09 70 0.07

在 JTG/T H21－2011《公路桥梁技术状况评定标准》 [38] 中，桥梁结构的损伤通过上部结构、下部结构
和桥面系破坏的加权计算进行定量评价，它们的权重系数分别为 0.4、0.4 和 0.2。参考该标准，提出桥梁
结构损伤评估的加权损伤因子，如下：

(5)
D f = S 1 D 1 +S 2 D 2
S 2 分别为上部结构和下
式中： D f 为加权损伤因子， D 1 和 D 2 分别为上部结构和下部结构的损伤值， S 1 和
部结构的权重系数。在式 (5) 中没有考虑桥面系，原因是本文关注爆炸导致的桥梁结构力学性能损伤，
忽略了桥面系的路面铺装、人行道、护栏和照明系统等。因此，上部结构和下部结构的权重系数均为
D 2 ，通过测点 在 z 方向的位移峰值和测点 的总位移峰值进行计算。在表 的 组
0.5。对于 D 1 和 S A2 4 9
工况中，根据前文分析可知，工况 1 损伤程度最严重且处于变形恢复能力基本丧失的状态。因此，为避
免上、下部结构位移数值偏差对式 (5) 计算结果的影响，采用工况 1 的位移作为基准，对各工况的位移指
D 2 列于表 D 2 均介于 之间。
标进行归一化，得到的 D 1 和 4，可知 D 1 和 0～1
需要说明的是，桥梁结构是一个多部件的复杂系统，对其进行严谨的损伤评价还应详细考虑由构
件到整体结构的多层级、多部件之间的复杂联系。基于远距离爆炸荷载下连续梁桥结构的响应特征，
本文提出的加权损伤因子仅用于评估冲击角度变化和比例距离变化对于连续梁桥损伤程度影响的大

小。基于式 (5)，得到 9 个工况下连续梁桥的加权损伤因子如图 20(a) 所示。明显的，比例距离或冲击
角度的减小，均加剧了整体结构的损伤程度。值得注意的是，比例距离为 2.2 m/kg 1/3 时，0°冲击和 30°冲
击工况的损伤因子基本一致，表明 2 种冲击角度下连续梁桥的损伤程度相似。然而通过表 4 对应工况的
统计数据可知，对于这 2 个工况，桥梁上部结构以及下部结构的损伤程度并不相同，这进一步说明了需
综合上、下部结构进行整体结构损伤评价的必要性。图 20(b) 为加权损伤因子以比例距离和冲击角度作
为变量的投影曲线，图中实线为相同角度下不同比例距离引起的变化，而虚线为相同比例距离下不同角
度引起的变化。通过对比图 20(b) 中的曲线变化趋势，发现在相同角度下，比例距离作为变化参数时，曲
线（实线）较为陡峭；而在比例距离相同，以冲击角度为变化参数的曲线（虚线）则相对平缓。图中曲线的
斜率差异说明，与冲击角度相比，连续梁桥的远距离爆炸响应对比例距离的变化更敏感，即比例距离变
化对连续梁桥整体损伤程度的影响更显著。

085101-16