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摘要
针对土中钢板-钢筋混凝土竖井结构在常规武器爆炸作用下塑性铰线形成前的动力响应问题，综合采用模型试验、有限元数值仿真方法，分析了竖井结构中远距离爆炸作用下的变形过程及特征，确定了以量纲一环向相对位移α1作为结构变形程度的判据。推导了土中竖井结构在常规武器爆炸作用下的动力响应理论解，分析了按照弹性理论计算的量纲一环向相对位移α1e和有限元计算得到的弹塑性量纲一环向相对位移α1p的关系及其比值α1p/α1e的影响因素，构建了基于弹性解的弹塑性量纲一环向相对位移α1p工程算法。提出了以量纲一环向相对位移α1作为结构变形程度的判据，并确定了结构闭环塑性铰线出现、破坏模式改变的阈值为α1=3%；对比了理论与数值模拟计算结果，验证了提出的理论计算方法可以较好地计算钢板-混凝土竖井组合结构在常规武器爆炸作用下弹性阶段的动力响应；结构长径比、结构缩尺比例、装药量大小对α1p/α1e随α1e的变化规律的影响可以忽略；等效厚径比、钢板与混凝土厚度比较大及结构的相对高度较小时，计算得到的α1e偏小，α1p/α1e较大。混凝土强度较大时，α1e相同情况下结构塑性变形较小，α1p/α1e较小。
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单位中国人民解放军陆军工程大学
