爆炸地冲击作用下深埋地下结构模型试验研究

为研究爆炸地冲击作用下深埋地下结构的动力响应、破坏模式和损伤机理，以岩石介质中的深埋直墙圆拱结构为研究对象，设计并开展了缩尺比为1∶20、比例爆距为1.69的正顶两次爆炸地冲击作用下地下结构的缩尺试验，对试验的宏观现象和实测数据进行分析，结果表明：初次爆炸和二次爆炸作用下，围岩模型表面和装药口附近破坏状况较为严重，地下结构的破坏较为轻微，结构整体产生向下的压弯变形，拱顶内表面产生一条轴向裂纹；爆炸地冲击作用下，深埋地下结构模型的反应以整体振动为主，加速度响应较大，还原到原型结构的拱顶和底板峰值加速度最大可达107.05g和97.15g;初次爆炸中结构上部的围岩破坏以及拱顶位置处的轴向裂缝导致局部刚度减小，二次爆炸时，结构拱顶位置处的局部加速度反应有所增大；而初次爆炸形成的围岩破碎区及裂缝加剧了二次爆炸时地冲击波能量的衰减，导致结构承受的地冲击压力减小，结构应变及底板位置处的加速度响应减小；原型结构底板位置处对应于人体自振周期范围内的谱加速度最大超过10g,存在安全风险。