第４９卷第５期山西建筑Ｖｏｌ．４９Ｎｏ．５
·１５８·２０２３年３月Ｍａｒ．２０２３
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
１０．１３７１９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００９－６８２５．２０２３．０５．０４１
ＤＯＩ：
爆炸波在复合钢板衬砌结构中的传播规律研究★
１２，３２，３４２，３
赵越，刘晓，李庆洲，赵明凯，宋城
（１．兰陵县公共住房经营有限公司，山东兰陵２７７７００；２．民航机场智能建造与工业化工程技术研究中心，天津３００４５６；
３．民航机场建设工程有限公司，天津３００４５６；４．山东科技大学土木工程与建筑学院，山东青岛２６６５９０）
摘要：基于复合钢板抗拉伸、剪切强度高的特点，提出了一种使用复合钢板衬砌结构的地铁抗爆防护方法。结合南京地铁
工程实例，使用有限元软件ＬＳ－ＤＹＮＡ建立了空气－炸药－复合钢板衬砌结构－周围土体的爆炸冲击模型，分别研究了在
１０ｋｇＴＮＴ和３０ｋｇＴＮＴ炸药当量下，爆炸冲击波在安装复合钢板的地铁隧道区间内的传播规律。结果表明：爆炸冲击波在传
播过程中会出现强烈的反射叠加作用。在安装有复合钢板的情况下，隧道区间内的超压峰值呈现出小幅度增大的趋势；衬砌
结构各测点的压力值在经历峰值后逐渐减小并处于稳定状态，符合爆炸冲击波的衰减规律；复合钢板对爆炸冲击波在空气中
的压力变化规律影响较小，爆源中心截面位置处受到的破坏作用最大。
关键词：爆炸波；复合钢板；地铁隧道；反射叠加；传播规律
中图分类号：ＴＵ９２４文献标识码：Ａ１００９－６８２５（２０２３）０５－０１５８－０５
文章编号：
随着我国的城市化进程不断加快，交通拥堵问题日炸冲击波在某地铁车站内的传播规律和衰减规律，并得
益显著，地铁作为一种便捷的交通方式，凭借其节约地面出了冲击波的杀伤范围。曲树盛等［１１］采用Ｅｕｌｅｒ方法研
空间、噪声小、污染小的优点在全国范围内得到了大力推究了爆炸冲击波在隧道区间的传播过程，得出了避免人
广。地铁隧道的发展加快了出行速度，有效地满足了城员伤亡的安全距离，并分析了结构高度和出口距爆炸源
［１２］
市交通需求，但也极易成为恐怖分子实行爆炸袭击活动的距离对冲击波传播的影响。ＧＩＡＮＮＯＰＯＵＬＯＳ等采
的重点目标，存在一定的安全隐患。其中，复合钢板可以用激光扫描方法获取地铁车站及车厢的几何数据，使用
作为一种衬砌防护结构，能够吸收爆炸冲击波带来的能ＥＵＲＯ－ＰＬＥＸＵＳ程序的风险分析模块研究了不同装药
量，并且具有较高的抗剪强度，在地铁区间隧道的抗爆防量的ＴＮＴ在地铁隧道区间爆炸后带来的损害。以上研
护方面具有很高的适用性。因此，研究爆炸冲击波在复合究主要集中在爆炸冲击波在未设防护的地铁区间隧道的
钢板衬砌结构中的传播规律，在减少恐怖爆炸活动造成的传播规律及杀伤范围。然而，目前有关爆炸冲击波在已
［１－３］设有复合材料防护的地铁区间隧道内的传播规律研究还
财产损失和人员伤亡等方面有着重要的研究价值。
要对地铁隧道实行合理有效的防护措施，了解爆炸不多见，研究成果也不够全面。
冲击波［４］在隧道中的传播规律是保证地铁隧道安全运行鉴于上述研究成果，基于流体动力学和爆炸学中的知
的关键。与地上空间相比，地铁隧道区间是一个相对的识，本文提出了一种使用复合钢板作为衬砌结构的地铁防
“封闭系统”，炸药在地铁隧道区