附录B 常规武器地面爆炸动荷载

B.0.1

常规武器地面爆炸空气冲击波最大超压 $\inline \Delta P_{cm}$ 及按等冲量简化的无升压时间三角形等效作用时间 $\inline t_{0}$ ，可按下列公式计算确定：

$\200dpi \tiny \Delta P_{cm}=1.316\left (\frac{\sqrt[3]{C}}{R} \right )^{3}+0.369\left (\frac{\sqrt[3]{C}}{R} \right )^{1.5}$ (B.0.2-1)

式中

$\100dpi \tiny c$ ：等效TNT装药量 $\100dpi \tiny (kg)$ ，应按国家现行有关规定取值；

$\100dpi \tiny R$ ：爆心至作用点的距离 $\100dpi \tiny (m)$ ，爆心至外墙外侧水平距离应按国家现行有关规定取值。

B.0.2

常规武器地面爆炸土中压缩波参数可按下列公式确定：

1. 常规武器地面爆炸空气冲击波感生的土中压缩波参数可按下列公式计算确定：

$\200dpi \tiny P_{ch}=\Delta P_{cm}\left [1-\left (1-\delta \right )\frac{h}{2\eta v_{1}t_{0}} \right ]$ (B.0.2-1)

$\200dpi \tiny t_{r}=\frac{h}{v_{0}}\left (\gamma _{c} -1\right )$ (B.0.2-2)

$\200dpi \tiny t_{d}=t_{r}+(1=0.4h)t_{0}$ (B.0.2-3)

$\200dpi \tiny \gamma _{c}=v_{0}/ v_{1}$ (B.0.2-4)

式中

$\inline P_{ch}$ ：地面空气冲击波在深度h(mm)处感生的土中压缩波最大压力(N/mm2)；

$\inline t_{r}$ ：土中压缩波的升压时间(s)；

$\inline t_{d}$ ：土中压缩波按等冲量简化的等效作用时间(s)；

$\inline v_{0}$ ：土的起始压力波速(m/s)，当无实测资料时，可按表4.4.3-1、表4.4.3-2采用；

$\inline \gamma _{c}$ ：土的波速比，当无实测资料时，对非饱和土可按表4.4.3-1采用，对饱和土取 $\inline \gamma _{c}$ =1.5；

$\inline v _{1}$ ：土的峰值压力波速(m/s)；

$\inline \delta$ ：土的应变恢复比，当无实测资料时，对非饱和土和饱和土，均可按表4.4.3-1采用；

$\inline \eta$ ：修正系数， $\inline \eta$ =1.5～2.0，非饱和土取大值。

2. 常规武器地面爆炸直接产生的土中压缩波参数可按下列公式计算确定：

$\200dpi \tiny \sigma _{0}=6.82\times 10^{-3}\rho c\left (\frac{5.4R }{W^{1/3}}\right )^{-n}$ (B.0.2-5)

$\200dpi \tiny t_{r}=0.1\frac{R}{c}$ (B.0.2-5)

$\200dpi \tiny t_{d}=2\frac{R}{c}$ (B.0.2-5)

式中

$\inline \sigma _{0}$ ：作用点处直接产生的土中压缩波最大压力(kN/m2)；

$\inline t_{r}$ ：土中压缩波的升压时间(s)；

$\inline t_{d}$ ：土中压缩波按等冲量简化的等效作用时间(s)；

$\inline R$ ：爆心至作用点的距离(m);

$\inline R$ ：土的质量密度(kg/m3)；

$\inline c$ ：土的地震波波速，当无实测资料时，可取用土的其实压力波速，按表B.0.2-1、表B.0.2-2采用；

$\inline W$ ：常规武器的装药重量(N)， $\inline W=7.40C$ ；

$\inline n$ ：土的衰减系数，可按表B.0.2-1、表B.0.2-2采用。

表B.0.2-1

非饱和土c、n值
土的类别		地震波波速	衰减系数n
碎石头	卵石、碎石	300～500	2.8～2.6
碎石头	原砾、角砾	250～350	2.8～2.6
砾土	砾砂	350～450	2.7～2.6
	粗砂	350～450	2.7～2.6
	中砂	300～400	2.8～2.7
	细砂	250～350	2.9～2.8
	粉砂	200～300	2.9～2.8
粉土		200～300	2.9～2.8
粘性土(粉质粘土粘土)	坚硬、硬塑	400～500	2.7～2.6
	可塑	300～400	2.8～2.7
	软塑、流塑	150～250	3.0～2.9
老粘性土		300～400	2.8～2.7
红粘土		150～250	3.0～2.9
湿陷性黄土		200～300	2.9～2.8
淤泥质土		120～150	3.05

※注：

1. 粘性土坚硬、硬塑状态c取大值，软塑、流塑状态c取小值；

2. 碎石土、砂土土体密实时，c取大值；

3. c取大值时，n取小值。

表B.0.2-2

饱和土c、n值
含气量 $\inline \alpha _{1}$ （%）	4	1	0.1	0.05	0.01	0.005	＜0.001
地震波波速c（m/s）	150	200	370	640	910	1200	1500
衰减系数n	3.0	2.7	2.7	2.6	2.5	2.4	2.2～1.5

※注：

1. $\inline \alpha _{1}$ 为饱和土的含气量，可根据饱和度Sv、孔隙比e，按式 $\inline \alpha _{1}$ =e(1-Sv)/(1+e)计算确定；

2. 当 $\inline \alpha _{1}$ 介于表中数值之间时，可按线性内插法确定。

B.0.3

常规武器地面爆炸时，防空地下室土中结构顶板的均布动荷载最大压力可按下列公式计算确定（图 B.0.3）：

$\200dpi \tiny \overline{p_{cl}}=C_{e}K_{r}P_{ch}$ (B.0.3)

式中

$\inline \overline{p_{c1}}$ ：土中结构顶板计算板块的均布动荷载最大压力(kn/mm2)；

$\inline P_{ch}$ ：结构顶板计算板块中心处感生的土中压缩波最大压力（N/mm2）；

$\inline K_{r}$ ：顶板综合反射系数，当顶板覆土厚度小于等于0.5m时， $\inline K_{r}$ 可取1.0；当覆土厚度大于0.5时， $\inline K_{r}$ 可取1.5；

$\inline C_{e}$ ：顶板荷载均布化系数。当顶板覆土厚度小于等于0.5m时， $\inline C_{e}$ 可取1.0；当覆土厚度大于0.5时， $\inline C_{e}$ 可取0.9.

B.0.4

常规武器地面爆炸时，防空地下室土中外墙某处的法向动荷载最大压力可按下列公式计算确定：

$\200dpi \tiny p=K_{r}\sigma _{0}\left [\xi +\left (1-\xi \right )cos^{2}\phi \right ]$ (B.0.4-1)

$\200dpi \tiny tan\phi =\left [\left (\frac{R}{R_{0}} \right )^{2}-1 \right ]^{1/2}$ (B.0.4-2)

式中

$\inline p$ ：作用在土中外墙某处的法向动荷载最大压力(kN/m2)；

$\inline \xi$ ：度的侧压系数，可按表4.5.5采用；

$\inline K_{r}$ ：外墙综合发射系数，可取1.5；

$\inline \phi$ ：土中压缩波传播方向与结构法向的夹角(o)；

$\inline R_{0}$ ：爆心至结构外墙平面的垂直距离(m)。

B.0.5

防空地下室土中结构外墙的均布动荷载最大压力 $\inline \overline{p}_{c2}$ 及其升压时间 $\inline {t}_{r}$ 、作用时间 $\inline {t}_{d}$ 可按下列公式计算确定：

$\200dpi \tiny \overline{p_{c2}}=C_{e}p_{ol}$ (B.0.5-1)

$\200dpi \tiny t_{r}=0.1\frac{R}{c}$ (B.0.5-2)

$\200dpi \tiny t_{d}=2\frac{R}{c}$ (B.0.5-3)

式中

$\inline \overline{p}_{c2}$ ：土中结构外墙均布动荷载最大压力(kN/m2)； $\inline R$ ：爆心到土中结构外墙顶点 $\inline O_{1}$ (图.B.0.3)距离(m)。

$\inline p_{o1}$ ：土中结构外墙顶点 $\inline O_{1}$ 处法向动荷载最大压力(kN/m2)；可按式(B.0.4-1)计算；

$\inline C_{e}$ ：外墙荷载均布化系数，可按表B.0.5采用；

$\inline t_{r}$ ：土中结构外墙均布动荷载的升压时间(s)；

$\inline t_{d}$ ：土中结构外墙均布动荷载的作用时间(s)。

表B.0.5

高出室外地面外墙荷载均布化系数Ce
顶板埋置深度h（m）	外墙区格短跨（m）	外墙区格长跨与短跨比
顶板埋置深度h（m）	外墙区格短跨（m）	1	2	3
0<h≤1.5	3	0.92	0.89	0.83
	4	0.88	0.82	0.74
	5	0.82	0.74	0.65
1.5<h≤3.0	3	0.86	0.82	0.77
	4	0.80	0.74	0.68
	5	0.74	0.67	0.59
0<h≤1.5	3	0.80	0.78	0.73
	4	0.74	0.70	0.64
	5	0.68	0.62	0.55

B.0.6

当防空地下室顶板底面高出室外地面时，常规武器地面爆炸空气冲击波直接作用在外墙上的水平均布荷载最大压力可按下列公式计算确定：

$\200dpi \tiny {\overline{p}}'=C_{e}\Delta \overline{P}_{cm}$ (B.0.6-1)

$\200dpi \tiny \Delta \overline{P}_{cm}=2\Delta P_{cm}+\frac{6\Delta P_{cm}^{2}}{\Delta P_{cm}+0.7}$ (B.0.6-2)

式中

$\inline \overline{p}{}'$ ：空气冲击波作用下，外墙水平均布动荷载的最大压力(kN/mm2)；

$\inline \Delta \overline{P}_{cm}$ ：空气冲击波直接作用在外墙上的最大郑发射压力(kN/mm2)；

$\inline \Delta P_{cm}$ ：外墙平面出入射空气冲击波最大超压(kN/mm2)，可按式(B.0.1-1)计算，此时R为爆心至外墙外侧的水平距离；

$\inline C_{e}$ ：荷载均布化系数，可按表B.0.6采用。

表B.0.6

高出室外地面外墙荷载均布化系数Cc
外墙计算高度h（m）	3	4	5	6	7	8
荷载均布化系数	0.969	0.958	0.945	0.930	0.914	0.897