Page 30 - 《爆炸与冲击》2026年第11期

第 46 卷 第 11 期 爆 炸 与 冲 击 Vol. 46, No. 11
2026 年 11 月 EXPLOSION AND SHOCK WAVES Nov., 2026

DOI：10.11883/bzycj-2026-0027

爆破振动作用下人体动态响应与感知

心电变化的原位试验 *

刘万通 ，蒋 楠 ，贾永胜 1,2,4 ，李 宏 ，姚颖康 ，张永鑫 ，姚建平 3
1
1,2,3
1
1
1,2
（1. 江汉大学精细爆破全国重点实验室，湖北 武汉 430056；
2. 江汉大学工程爆破湖北省重点实验室，湖北 武汉 430056；
3. 中国地质大学（武汉）工程学院，湖北 武汉 430074；
4. 武汉爆破有限公司，湖北 武汉 430056）
摘要： 为探索爆破振动作用下人体动态响应的量化评价方法，在严格安全控制条件下开展单受试者原位爆破试
验，结合数字图像相关技术与心电变化同步测量系统，分析不同强度爆破振动作用下人体结构体表动态响应特征，并
建立了本试验条件下考虑身高影响的人体分区（腰部以下、腰部以上）峰值振动速度拟合关系；鉴于原位爆破试验的
安全性制约，进一步借助室内振动台试验，基于心率变异性评价指标的对比分析，论证振动台模拟爆破振动开展人体
感知试验的可行性。研究结果表明：人体垂直振动速度显著高于水平振动速度，垂直方向为主振方向；垂直方向振动
速度则呈现“腰部以下衰减、腰部以上放大”的特征，与地表振动速度相比，腰部以下区域衰减率为 55.7%～65.9%，
腰部以上区域振动速度放大 1.25～1.74 倍；水平向振动速度自脚部至头部呈衰减趋势，衰减率达 52.6%～60%；原位试
验与振动台试验所获心率变异性指标误差小于 10%，证实了采用振动台模拟爆破振动研究人体感知的可行性。
关键词： 爆破振动；爆炸-生物耦合效应；工程爆破；爆破原位试验
中图分类号： O389; TD235 国标学科代码： 13035 文献标志码： A

In-situ experiments on human dynamic response and perceived ECG
changes under blasting vibration

1
1,2
1
LIU Wantong , JIANG Nan 1,2,3 , JIA Yongsheng 1,2,4 , LI Hong , YAO Yingkang ,
1
ZHANG Yongxin , YAO Jianping 3
（1. State Key Laboratory of Precision Blasting , Jianghan University, Wuhan 430056, Hubei, China;
2. Hubei Key Laboratory of Blasting Engineering, Jianghan University, Wuhan 430056, Hubei, China;
3. Faculty of Engineering, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, Hubei, China;
4. Wuhan Blasting Co., Ltd. , Wuhan 430056, Hubei, China）

Abstract: In complex and sensitive environments, minimizing the disturbance of blasting vibration to surrounding residents is
the primary concern during blasting construction. To explore a quantitative evaluation method for human dynamic response to
blasting vibration, this study conducted single-subject in-situ blasting tests under strictly controlled safety conditions. By
integrating digital image correlation (DIC) with a synchronous electrocardiogram (ECG) measurement system, the dynamic
response characteristics of the human body surface under varying blasting vibration intensities were preliminarily analyzed. A
height-dependent fitting relationship for peak particle velocity (PPV) was established under the present test conditions, with the
body divided into two regions: below the waist and above the waist. Given the safety constraints of in-situ blasting tests,

* 收稿日期： 2026-01-16；修回日期： 2026-05-25
基金项目： 国家自然科学基金（52578584, U25A20355, 52478525）；湖北省自然科学基金（2024AFA092）；湖北省“智能建
造”青年科技人才联合项目（2025DJA118）
第一作者： 刘万通（1999－ ），男，博士研究生，lwtsklpb@stu.jhun.edu.cn
通信作者： 蒋 楠（1986－ ），男，博士，教授，博士生导师，jiangnan@jhun.edu.cn

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