Page 189 - 《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

D r = 0.051W TNT −0.032 1 kg≤W TNT ≤15 kg (6)
r
式中：D 为评估破坏模式的无量纲加权参数；W TN T 为炸药当量，kg。
依据式 (6) 可以得到，当炸药量增加时 D 也随之增加，并且可以快速根据炸药当量预估出在中心内
r
爆炸荷载的作用下，钢筋混凝土单房间结构的破坏状态，进而判断单房间结构的毁伤程度。

5 结 论

进行了 4 m×4 m×3 m 全尺寸钢筋混凝土单房间结构的中心内爆炸试验，采用流固耦合算法，并结合
内爆炸试验，研究钢筋混凝土单房间结构在内爆炸荷载作用下的损伤特征和动力响应，对其损伤状态、
内部冲击波传播和破坏模式进行了探讨，得到了以下结论：
(1) 在 3 kg 几何中心内爆炸荷载作用下，钢筋混凝土单房间结构的顶板向外鼓包严重，同时其四周
边缘出现长条形破口，预置泄压门口处出现裂纹，但是四面剪力墙损伤轻微，整体结构未出现垮塌现象；
(2) 基于验证后的数值模型，在内爆炸工况下，钢筋混凝土建筑物的局部损伤特征不仅与炸药当量
密切相关，还显著受到结构连接节点设计及构造细节的影响；
(3) 揭示内爆炸冲击波的传播路径，并且由于钢筋混凝土动态响应的整体时程较长，在建筑物尚未
对上一次冲击波做出明显反应时，下一波冲击波已作用于建筑物，使其在极短时间内多次受冲击，这一
现象是研究内爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构破坏机理的重要因素；
(4) 划分了 5 种破坏程度逐级加重的破坏模式，以加权无量纲参数 D 定义了钢筋混凝土单房间整体
r
结构的破坏模式，并且拟合了其与炸药当量的函数关系，可以根据炸药当量快速预估出在中心内爆炸荷
载的作用下，钢筋混凝土单房间结构的破坏状态。
需注意的是，本文破坏模式划分是依据少量试验数据与数值模拟结果建立的，仅适用于炸药位置位
于几何中心处的钢筋混凝土单房间结构，对于其他复杂工况情况下的毁伤程度和破坏模式还有待研
究。文中的数据可为内爆炸荷载作用下钢筋混凝土房间结构的抗爆性能和毁伤评估提供参考，也为后
续的关键影响因素探讨以及整体建筑物毁伤评估奠定基础。

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