摘要
现代陆战场70%以上的目标是以地下工事、建筑物、桥梁等为代表的坚固目标，其中建筑物作为典型代表正成为战场上的主要打击目标之一，侵爆战斗部是对付这类坚固目标的主要手段，正成为世界各主要军事强国的主战武器。侵爆战斗部主要依靠穿透防护层至指定深度后爆炸形成的破片场、冲击波场等毁伤场毁伤目标。 本文以侵爆战斗部产生的爆炸荷载对典型建筑物整体与结构毁伤为背景，首先通过典型建筑物易损性分析，得出典型建筑物毁伤树与易损性，筛选出钢筋混凝土柱作为易损伤结构；然后根据相似理论得到了爆炸毁伤威力场与结构毁伤响应的相似律。接着通过对同爆距不同比例距离与同比例距离不同爆距下爆炸冲击荷载对钢筋混凝土柱的毁伤效应数值模拟计算与试验验证研究，得到了以下现象和规律： （1）在同比例距离下，随着药量的增加，超压峰值保持不变，正压作用时间增加；在同爆距下，随着药量的增加，超压峰值增加，正压作用时间不变； （2）近距离爆炸所产生的爆炸类型为冲量载荷，爆炸冲击载荷的冲量与钢筋混凝土柱的毁伤响应密切相关，爆炸冲击作用下钢筋混凝土柱的毁伤响应等级随着冲量的增加，柱体的局部破坏由裂纹破坏变成崩落破坏，整体破坏从弯曲破坏变成弯剪破坏； （3）裂纹的产生与爆炸冲击荷载冲量有关，裂纹的产生位移随着冲量的增加有向外扩散趋势，并且当柱体产生弯曲破坏时，产生范围为跨中部。当柱体发生弯剪破坏时，产生范围为柱体的跨中与两侧的中心区域。冲量越大，破坏等级升高的同时，裂纹的扩展加剧，裂纹数量变多，裂纹逐渐向固定支点方向扩展。 最后根据试验数据，提出了用于表征局部破坏的跨中损伤范围比例系数与表征整体破坏的残余挠度两个无量纲参数，拟合得出了考虑冲量对跨中损伤范围比例系数与残余挠度的工程计算公式，并将工程计算公式与试验、仿真三者相结合，提出了爆炸载荷下钢筋混凝土柱的冲量毁伤判据。以上结论对后续研究冲击载荷下建筑物的结构毁伤和抗爆设计具有较强的参考价值。
NETL