爆炸载荷下水下隧道的压力分布和动力响应

O382; 为了研究隧道结构在水中爆炸冲击下的荷载分布和动力响应,设计并制作了1/10缩尺隧道模型,进行了3次水下爆炸试验,对隧道模型的压力、冲量和位移进行了研究.研究结果表明:冲击波在浅水区会产生明显的水面截断效应,该效应会使近水面的冲量减小;自由场冲击波峰值压力的试验值与理论值吻合良好,误差在20％以内;圆形截面隧道迎爆面峰值压力为自由场峰值压力的1.626～1.716倍,顶面峰值压力为自由场峰值压力的54.3％～65.2％,背爆面峰值压力为自由场峰值压力的25.5％～31.3％;水中爆炸作用下的冲量时程曲线呈明显的阶梯状,每一次的气泡脉动都伴随着相应的冲量增加;水下爆炸会引起隧道结构产生...

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Published in爆炸与冲击 Vol. 44; no. 5; pp. 64 - 74
Main Authors 杜闯, 张江鹏, 庄铁栓, 伍俊, 许文轩, 张涛
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 军事科学院国防工程研究院,河南洛阳 471023%军事科学院国防工程研究院,河南洛阳 471023 01.05.2024
河北工业大学土木与交通学院,天津 300401%河北工业大学土木与交通学院,天津 300401
Subjects
submerged tunnel
缩尺试验
水下隧道
动态响应
scaled model test
peak pressure
峰值压力
水下爆炸
dynamic response
underwater explosion
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Summary:O382; 为了研究隧道结构在水中爆炸冲击下的荷载分布和动力响应,设计并制作了1/10缩尺隧道模型,进行了3次水下爆炸试验,对隧道模型的压力、冲量和位移进行了研究.研究结果表明:冲击波在浅水区会产生明显的水面截断效应,该效应会使近水面的冲量减小;自由场冲击波峰值压力的试验值与理论值吻合良好,误差在20％以内;圆形截面隧道迎爆面峰值压力为自由场峰值压力的1.626～1.716倍,顶面峰值压力为自由场峰值压力的54.3％～65.2％,背爆面峰值压力为自由场峰值压力的25.5％～31.3％;水中爆炸作用下的冲量时程曲线呈明显的阶梯状,每一次的气泡脉动都伴随着相应的冲量增加;水下爆炸会引起隧道结构产生振动,其振动过程可分为结构急速变形、结构大幅振动和结构颤振3个阶段,隧道结构的最大位移发生在结构大幅振动阶段.
ISSN:1001-1455
DOI:10.11883/bzycj-2023-0255