杨建超， 王 幸， 张 强， 孔德锋， 周松柏

(1.军事科学院国防工程研究院， 洛阳 471023； 2.上海机电工程研究所， 上海 201109)

钢筋混凝土结构是军事工程和民用工程最为常用的结构形式，但是由于混凝土固有的脆性特性(抗拉强度低、韧性差)使得其在受到爆炸、冲击等强动载作用下，结构极易产生剥离、震塌甚至贯穿等现象，由此产生的混凝土碎片飞入室内将对人员、设备、仪器等造成一定毁伤，严重的可以导致人员重伤，设备、仪器损毁或者丧失使用功能。为了准确分析其危害性，需要详细研究碎片的速度、大小、质量和分布等特性。

中外学者对建筑结构的碎片特性开展了一系列研究，美国早在20世纪50年代就对混凝土碎片特性研究极为重视，建立了偶然爆炸时有约束碎片抛掷速度的计算方法[1]。Erik等[2]通过爆炸试验并结合高速录像获取的碎片云数据，研究分析了炸药镶入混凝土板爆炸时，在一定区域上产生碎片的形状、速度、初始锥角和碎片云密度等，并根据试验结果分析了碎片初始速度的影响参数。Haberacker等[3]将炸药埋入砖砌体中，研究爆炸后产生碎片的散布规律、典型碎片大小以及对室内人员的毁伤效应。Shi等[4]研究了无筋砖墙在近距离爆炸时局部破坏产生碎片的速度、大小和散布范围。何翔等[5]研究了接触爆炸作用下，砖墙崩落产生碎片的特征。Wu等[6]对120 mm厚钢筋混凝土板震塌碎片的形状特征和尺寸大小开展了试验研究，发现碎片形状因子服从对数正态分布，碎片尺寸服从Weibull分布。……