摘要:

摘要:炸药水下近场爆炸压力高、衰减快，测试难度大。为探究含铝炸药水下近场爆炸冲击波载荷及其驱动特性，根据强冲击波驱动气背金属板运动理论，建立了基于金属板运动计算入射冲击波压力的模型。通过TNT炸药水下爆炸5 R₀处驱动3 mm气背金属飞片的试验，验证了冲击波压力计算模型的准确性。并采用数值仿真方法探究球形TNT装药水下爆炸2 R₀~6 R₀（装药半径）距离处自由场冲击波压力及其对3 mm厚度钢金属气背飞片的驱动规律，并根据飞片速度-时程数据计算得到了发生空化现象前的冲击波压力。研究结果表明：对于含铝炸药，2 µm铝粉含量每增加5%，飞片加速时间增加约4.4%；铝粉粒度越大，飞片的加速时间越长，而最大速度却显著减小；20 µm及2 µm铝粉在爆轰反应区吸收能量，导致TNT炸药爆压、爆速下降，而200 nm铝粉在爆轰反应区部分参与反应并正向支持爆轰波传导。

摘要:为了研究活性射流侵彻-内爆作用下半无限混凝土靶中应力波效应，开展了两组活性射流侵爆试验，获得了混凝土中的应力波数据和典型的混凝土靶破坏模式。利用LS-DYNA软件，结合重启动算法对活性射流侵彻-内爆过程进行分阶段模拟，并分析了活性射流侵爆联合作用下混凝土中应力波传播特性。研究结果表明：数值模拟的应力波及靶体破坏特征与试验结果吻合较好，活性射流侵彻阶段，混凝土主要先后受到动态应力波区和静高压区的加载作用发生破坏，其中后者加载速度更快，但作用时间更短。活性射流侵彻造成的混凝土损伤加快了能量耗散，降低了爆炸阶段的峰值应力，但加速了应力波传播，与未损伤靶体相比，射流侵彻后的靶体中爆炸峰值应力最大降低了47%，应力波传播速度增长率最高可达7%。然而，当测点深度超度335 mm时，射流侵彻对爆炸阶段的影响可以忽略不计。

摘要:

摘要:钢筋混凝土（reinforced concrete， RC）结构在服役过程中常遭受冲击荷载作用，导致其动力响应十分复杂，往往难以预测。为了系统分析混凝土非均质性这一特征对几何相似RC梁冲击响应及尺度效应的影响，基于对照分析的方法，建立了均质RC梁（Homogeneity， HMG）与两种非均质RC梁（Heterogeneity-Ⅰ，HTG-Ⅰ和Heterogeneity-Ⅱ，HTG-Ⅱ）模型。在冲击荷载作用下分别对比分析位移、冲击力及支反力响应，并进一步从损伤模式、挠度曲线及能量吸收角度探讨其尺度效应的内在机理。研究结果表明，混凝土非均质性这一特征是导致几何相似RC梁位移响应产生尺度效应的原因之一，但其对冲击力和支反力响应的影响较小。造成上述现象的内在机理可能是非均质性会引起不同的损伤路径，结合挠度曲线和能量吸收角度分析，进而发现非均质性增强了RC梁的局部响应。同时，冲击速度在3.6~7.4 m·s^-1内，冲击速度越大，位移响应的尺度效应会越显著。

摘要:近年来，基于工程经验的快速计算方法逐渐成为建筑结构内部爆炸毁伤评估的重要工具之一。为综合评估5种典型快速计算方法（FIST方法、等效当量-爆炸距离图表法、等效动载法、能量法以及等效当量法），开展了2种工况下3层足尺砖混建筑内爆试验。采用上述5种快速计算方法对不同爆炸工况下的建筑内爆毁伤进行评估，提出了五维计算能力评价指标及打分规则，基于此对比分析了各快速计算方法，讨论了其毁伤评估能力差异的原因，并给出了具体改进建议。结果表明：等效当量-爆炸距离图表法对建筑结构内部爆炸毁伤评估适用性较差；FIST方法、等效当量法对砖墙构件计算精度较高；能量法对楼板构件计算精度较高，但计算效率偏低；等效动载法计算效率较高，但计算精度偏低。充分考虑冲击波在复杂建筑结构内的传播规律，通过提高数值模拟规模修正当量传播系数是FIST类方法和等效当量类方法提高计算能力的主要途径。

摘要:为解决浅埋成层式工事中分配层厚度受限所导致的爆炸荷载高度局部化问题，提出了一种可考虑荷载局部化特征的等效单自由度动力分析方法，用于支撑结构层顶板的响应评估。基于选取的振型函数与能量等效原理，建立了结构在弹性与塑性响应阶段的动力系数计算方法，并通过有限元模拟验证其有效性。结果表明，均布荷载下的静挠曲线仍可作为局部荷载作用下的振型函数，误差在可接受范围内。若将局部荷载按等冲量原则简化为均布荷载进行设计，结构最大位移可能被严重低估，误差最高可达9.7倍。在结构塑性响应阶段，结构抗力动力系数与塑性变形程度呈负相关。荷载总作用时间与结构自振频率的乘积对结构的响应影响显著：当该乘积小于等于1时，结构响应受冲量主导；当其接近10时，适度延长升压时间有利于结构承受更大的爆炸荷载；当该乘积大于等于50时，延长升压时间的增益效果趋于饱和。该方法能有效刻画浅埋工事支撑结构层在局部爆炸荷载下的动力响应特征，为相关防护结构的抗爆设计提供理论依据。

摘要:为了研究孔内分层装药爆破破岩成腔机理，首先通过理论分析和模型试验探究孔内分层装药对深孔掏槽破岩成腔效果的影响，并采用数值模拟揭示岩体破坏抛掷历程与破岩成腔机理，通过现场试验验证其应用效果。结果表明：孔内分层装药能够实现炸药能量的均匀分布和先后释放，可以消除槽腔上部大块岩石、削弱槽腔底部围岩的约束作用，从而达到96.5%的成腔效率；数值模拟实现了爆破历程的可视化，并且模拟结果证实了能量的均匀分布和先后释放对破岩成腔的有利作用；与传统掏槽爆破技术相比，采用孔内分层装药掏槽技术，循环进尺和炮孔利用率分别提高了0.45 m和17.3%，炸药和雷管单耗分别降低了0.42 kg·m^-3和0.21 PCS·m^-3，证实了孔内分层装药掏槽技术在深孔爆破中的适用性。

摘要:为高效衰减坑道内爆炸冲击波强度，提出了在坑道内设置连续多个扩散室的防护设计思想。基于数值仿真方法，系统探讨了多级扩散室结构参数对消波效率的影响规律，考察了冲击波压力为2~11 MPa、正压时长为18.25~1000 ms在含单/双/三级扩散室坑道内的传播衰减特征。研究结果表明：扩散室数量的增加可有效提升坑道的消波效率，冲击波经过三级扩散室坑道后的压力峰值比经过相同长度无扩散室直坑道的压力峰值低81.08%，而扩散室之间的间距对坑道消波效率的影响比较有限；在扩散室总长度相等条件下，相比单个长的扩散室以及二级扩散室，三级扩散室对冲击波的衰减效果最好；相同正压时长下随着冲击波压力的增大，多级扩散室坑道的消波效率缓慢增强；相同超压峰值条件下，三级扩散室坑道的消波效率随正压时长的增加而大幅降低，但在1000 ms正压时长下仍能保持43.38%的消波效率。

摘要:

摘要:近年来，意外爆炸事故的频繁发生引发了防护工程学界对抗爆墙结构的深入研究和广泛应用。本研究根据抗爆墙的发展顺序、结构特点和抗爆机理，将抗爆墙分为传统抗爆墙和新型抗爆墙进行评述。传统抗爆墙主要采用传统建筑材料，通过墙体本身的特性来抵抗爆炸冲击波，而新型抗爆墙则通过材料和结构的创新进一步提高其抗爆性能。材料创新主要包括采用高强度材料、纤维增强复合材料等制作墙体、掺入墙体原材料（如混凝土）或贴于墙体表面，以提高墙体的整体强度和稳定性。结构创新则涉及多层墙体结构、夹层填充等设计，旨在通过发挥不同材料各自的性能优势来增强整体抗爆效果。本研究从抗爆性能评估、应用场景、试验和数值模拟方法以及其相关研究结果进行了总结归纳，涵盖了抗爆墙的材料选择、尺寸设计、形状优化和加固方法等关键因素，可为未来的抗爆墙设计提供参考依据。