水下爆炸作用下高樁碼頭毀傷效應的數值研究

劉靖晗，唐 廷，韋灼彬，李凌鋒

（1. 海軍工程大學，湖北 武漢 430033；2. 海軍勤務學院，天津 300450）

高樁碼頭廣泛應用于淤泥質海岸及河口地區，是我國碼頭的重要結構形式。水下爆炸是高樁碼頭戰時遭受的主要威脅。開展水下爆炸作用下高樁碼頭毀傷效應研究，對于提高高樁碼頭的戰時生存能力和保障能力、提高軍用高樁碼頭設計水平，具有十分重要的意義。

國內混凝土結構水下抗爆研究的對象主要集中在大壩、橋梁、碼頭等重要的水上或者海上大型項目、平臺和軍事戰略工程。基于三峽三期RCC 圍堰拆除工程，劉美山等[1]、李裕春等[2]通過試驗研究了流場環境對混凝土屈服強度、結構破壞過程和毀壞程度的影響，為混凝土水下爆炸研究提供依據。趙根等[3]通過混凝土墩淺水爆炸試驗，分別研究了單、雙裝藥對稱及不對稱設置同時起爆條件下混凝土墩的破壞情況，研究發現混凝土墩處于多軸應力狀態。相較于實地試驗，數值仿真方法效率更高。Georgin 等[4]研究了有限元混凝土模型在爆炸沖擊下的應變率效應。李建陽等[5]通過數值軟件研究了混凝土立方體在不同工況水下爆炸荷載下的破壞過程，結果表明：爆炸近場區水深對混凝土損傷影響不大，爆炸遠場區增加水深能削弱混凝土破壞。對于大型水工建筑，張社榮等[6]、王高輝等[7]利用數值模擬軟件，考慮水深等因素，研究了混凝土壩的毀傷機理和破壞形態。閆秋實等[8]采用數值仿真軟件分析炸深和爆距對鋼筋混凝土單樁的毀傷效應，得到了特定深度下單樁的抗爆區域。……