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4.2 作用在建筑物上的爆炸荷载

4.2.1 作用在封闭矩形建筑物前墙、侧墙、屋面及后墙上的爆炸荷载可按其与作用时间的关系（图4.2.1）进行简化计算。

4.2.2 作用在封闭矩形建筑物前墙上的爆炸荷载应按下列公式计算：

1 前墙峰值反射压力：

式中：

P_r——峰值反射压力（kPa）；

C_r——反射系数。

2 前墙冲击波超压等效作用时间：

式中：

t_c——反射压持续时间(s)，t_c≥t_d时，取t_c=t_d；

S——停滞压力点至建筑物边缘的距离（m），取建筑物高度（H）和前墙宽度一半（B/2）的较小值；

P_s——停滞压力（kPa)

C_d——拖曳力系数，取决于障碍物表面的形状及朝向，对于封闭矩形建筑物，前墙取+1.0，侧墙、屋面、后墙取-0.4；

t_e——前墙冲击波超压等效作用时间（s）。

4.2.3 作用在封闭矩形建筑物侧墙及屋面（坡度小于10°）上的爆炸荷载应按下列公式计算：

式中：

P_a——作用在侧墙及屋面上的有效冲击波超压（kPa）；

C_e——等效峰值压力系数，按L_w/L₁值查图4.2.3；

t_r——侧墙及屋面有效冲击波超压升压时间（s）；

L₁——冲击波前进方向结构构件的长度（m）。侧墙计算时取1.0m；屋面梁计算时，当冲击波方向与梁的跨度方向一致时取梁的跨度，冲击波方向与梁的跨度方向垂直时取梁中心线至前墙中心线的距离；屋面板计算时，当冲击波方向与屋面板的跨度方向一致时取屋面板跨度，冲击波方向与屋面板的跨度方向垂直时取1.0m；后墙计算时，取建筑物高度H（m）。

4.2.4 作用在封闭矩形建筑物后墙上的爆炸荷载应按下列公式计算：

式中：

P_b——作用在后墙上的有效冲击波超压（kPa）；

t_a——冲击波到达后墙的时间（s）；

t_rb——后墙上有效冲击波超压升压时间（s）；

L——平行于冲击波方向的建筑物尺寸（m）。

条文说明

4.2.1～4.2.4 本标准仅考虑外部爆炸事故下，冲击波对建筑物正面作用的影响。典型的爆炸冲击波超压-时程曲线如图2所示，分为正压区和负压区，负压区对结构构件相应的影响相对于正压区的影响很小，因此在结构和构件的设计计算时只考虑正压区而忽略负压区，从而简化成图4.2.1所示的三角形的波形。

从本标准图4.2.1（b）中可以看出，在t_c以前，前墙反射压作用，从t_c到t_d，前墙冲击波正超压和动压共同作用。

为了采用基于三角形荷载的动态响应，在图4.2.1（b）中所示双折线压力-时间曲线可以简化为等效三角形，按双折线压力-时间曲线下的正压冲量I_w＝0.5（P_r-P_s）·t_c＋0.5P_s·t_d相等的原则确定等效三角形。当将前墙正压等效为三角形荷载作用时，等效作用时间t_e由方程式t_e＝2I_w/P_r＝（t_d-t_c）·P_s/P_r＋t_c确定。

当爆炸冲击波冲击一个建筑物表面时，就会产生反射，即反射压，反射压远大于入射超压；超压的反射系数取决于冲击波超压峰值、冲击波前端与反射面的入射角度以及爆炸冲击波的形式，一般情况取冲击波与反射面的入射角度为90°。

反射压力的持续时间t_c取决于反射面的尺寸及冲击波的波长，不会超过自由场正超压的持续时间t_d，即t_c≤t_d。t_c＝t_d时对应整个爆炸冲击波全部被反射，冲击波在反射面边缘没有任何衍射。

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