拱形结构爆炸作用荷载分布规律研究

洪 武 ，周健南，徐 迎，金丰年，范华林

（1. 兰州交通大学 甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室，兰州 730070；2. 解放军理工大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，南京 210007；3. 重庆交通大学 （桥梁）结构工程重点实验室，重庆 400074；4. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部实验室，南京 210098）

1 引 言

爆炸条件下大跨度洞库结构荷载分布规律的研究是大跨度洞库结构设计计算方法的基础。目前主要有两种方法确定爆炸作用下地下结构上的荷载。一是TM5-855-1手册中提出的方法[1]，其思路是：作用在结构上的荷载是一个用常系数扩大了的自由场压力荷载。该方法未考虑介质与结构的相互作用。二是以美国空军防护结构设计手册(PCDM)提供的方法为代表[2]，该方法考虑介质与结构相互作用，在一定的假设条件下利用介质与结构相互作用理论得出作用到结构上的荷载。

前者简单实用，多数情况下能够满足工程需要。但对于柱壳结构的地下大跨度结构而言，由于常规武器爆炸的压缩波为球面波，波与结构相互作用变得复杂，常系数如何确定需进一步研究，这就使得研究自由场结构上荷载的分布规律存在一定难度。

孙博[3]对大跨度结构在不同爆炸距离、不同结构跨度下的自由场地冲击应力的变化和分布规律进行了研究，研究结论表明，拱顶爆炸时作用在拱上的荷载具有一定的分布范围，荷载作用范围随跨度的增大而减小，证明结构的跨度、曲率对作用在结构上的荷载范围有着显著的影响；……