李 武， 王立永

(1.中交第三航务工程勘察设计院有限公司， 上海 200032；2.中国公路工程咨询集团有限公司， 北京 100078)

地下人防结构，考虑到有可能发生的战争危险，所以地下空间的结构设计通常要考虑平时、战时两种工况的结合。平战结合的人防工程是指和平时期能为城市经济和防灾服务，战争前通过必要的转换措施能满足战时防空要求的地下工程。该类工程结构设计标准和要求与地上结构不同，许多学者对此进行了研究，有的提出了自己的方法并且做了大量的实验，主要有：等效静荷载法[1]、概率法[2,3]、数值模拟研究[4～8]等。由于爆炸加载混凝土的过程十分复杂，现有的研究成果还不完善，远不能满足实际工程的需要，有必要对爆炸荷载作用下混凝土结构的破坏效应作进一步深入研究。本文在某实际地下人防工程的基础上，建立三维数值模型，对战时炸药爆炸作用下地下人防结构的受力状况进行计算和分析，并与结构计算中常用的PKPM软件计算结果进行对比，从理论上分析结果差异的原因，最后提出对人防地下室结构设计的建议。

1 基本方程

为了建立在ALE描述下的控制方程，利用非线性连续介质力学的方法以及高斯定理可以推出物理量

(1)

物质导数为：

(2)

(3)

(4)

质量守恒定律表明，质量的整体变化率(即物质导数)应等于零。利用式(3)和式(4)可以得到在参考坐标系下的质量守恒方程为：

(5)

类似于修正拉格朗日(UL)方法，在空间域Ωx中求解控制方程是比较方便的。……