Page 181 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 刘洁宁，等： 内爆炸荷载下钢筋混凝土单房间的抗爆性能 第 10 期

时间不少于 28 d，房屋的设计和制作均按照 GB50010−2010《混凝土结构设计规范》 [25] 以及 GB50011−
2010《建筑抗震设计规范》 [26] 操作施工。

Hidden beams

Corner column
Shear wall
Spandrel beam

图 1 单房间实物图 图 2 房间结构设计示意图
Fig. 1 Photo of single-room structure Fig. 2 Schematic of the room structure design

试验中使用的炸药为 3 kg 圆柱形 TNT 装 8701
药，进行 1 发次试验，具体试验装药如图 3 所示， Detonator
装药位于房间的几何中心处。为了获取试验数 TNT
据，房间共设置 3 个测点，如图 4 所示：带门框的
剪力墙几何中心为测点 P1，门对面剪力墙几何
中心为测点 P2，上顶板几何中心为测点 P3。每
图 3 炸药装配图
个测点包含压力传感器和位移传感器各一个，如
Fig. 3 Explosive assembly drawing
图 5 所示。

P3

P1 P2

(a) Pressure sensor (b) Displacement sensor

图 4 试验测点示意图 图 5 传感器现场布置图
Fig. 4 Schematic diagram of test points Fig. 5 Field layout of sensors

2 有限元模型

2.1 几何模型
开展大型野外爆炸试验耗资耗时，且由于爆炸的特殊性，收集到的数据有限。由于试验次数较少，

本文结合试验与数值模拟，借助数值模型对多种
TNT
工况补充计算，获取所需数据。为了观察构件在
Concrete
内爆炸荷载作用下的结构响应，使用 LS-DYNA
软件对单房间结构进行了全尺寸建模，模型包含 Air Rebar
了混凝土结构、钢筋、空气域以及 TNT 共 4 部 5 500 mm
分，三维有限元模型如图 6 所示，其中空气域尺
寸为 6 000 mm×6 000 mm×5 500 mm，能够将整个
单房间模型完整的包裹起来。 6 000 mm 6 000 mm
为了提高模型的计算效率，采用任意拉格 图 6 有限元模型视
朗日-欧拉法（arbitrary Lagrange-Euler, ALE），设 Fig. 6 Finite element model

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