循环爆炸作用下地下洞室的动态响应及损伤累积

曹安生，王光勇，顿志林，任连伟，孙晓旺

（1. 河南理工大学土木工程学院，河南 焦作 454003；2. 南京理工大学机械工程学院，江苏 南京 210094）

近年来，随着城市化进程加快，地面空间已不能满足城市发展的需求。由于地下工程具有使用空间大、资源消耗少等优点，越来越多的商场、轨道交通及储存室等被修建在地下。这些地下工程是国民重要的日常活动场所，战时又可成为防护工程，因此地下工程的安全防护在民用和军事方面都有重要的意义[1]。钻地武器自问世以来一直威胁着地下工程的安全，近年来钻地武器的发展更迅猛，可以在击中目标后发生多次爆炸[2]，这对修建地下工程提出了更大的挑战。掌握循环爆炸作用下地下洞室的动态响应及损伤累积特征是提升此类地下工程抗爆性能的重要前提。

隧道爆破开挖、炸弹恐怖袭击和建筑物的爆破拆除等都是由多次爆炸构成的循环爆炸行为。循环爆炸对地下工程结构的影响非常复杂，前次爆炸引起的结构动力响应和损伤会对后续爆炸产生影响[3]。国内外学者对多次爆炸作用下结构的动力响应和损伤展开了广泛研究：章毅等[4]将循环爆炸荷载转化为一系列的脉冲荷载，研究多次爆炸荷载作用下梁的抗爆性能，并发现梁的承载力随着爆炸次数的增加不断下降；张斐等[5]基于水下爆炸鼓胀试验原理对水下钢板开展了多次爆炸试验，得到钢板的挠度增量随着爆炸次数的增加逐渐减小的结论；……