近爆條件下高強鋼板的抗爆性能與幾何參數影響規律研究

中圖分類號：0383 國標學科代碼：13035 文獻標志碼：A

Abstract：High-strength steel has excelent mechanical properties，which has beenutilized in the fields of explosion and impact. In order to study the blast resistance of high-strength steel plates，ANSYS/LS-DYNA software was first used to simulatethe impact testonhigh-strength stelmaterials.Bycomparing with experimentalresults，the Johnson-Cook model parameters characterizing the dynamic constitutive behavior of high-strength steel are determined. Based on the above model parameters，theexplosion simulation of high-strength stel plates under near-field explosions is furthercarriedout.The interaction processbetweentheexplosionsockwaveandthesteelplateissystematicallanalyzed，andthesizeefectsofthe stelplateonitsdeformationcharacteristicsandfiluremodeareexplained.Theresultsshowthat theJohnson-Cookmodelcan ffectivelysimulatethe mechanicalbehaviorofS690hgh-strengthstelathighstrainrates.High-strength steelplates havea weakening effect on the propagationofshock waves.Withthe increase ofstel plate thickness，the propagationrange of shock wavethrough steel plate decreases gradually.For high-strength stelplatesof diferent geometric dimensions，near-field explosions willcause three damage modes：petal-saped fracture，smallfractureand largedeformation.It is foundthatthe thicknesisthedecisivefactortodeterminethefailuremodeofsteelplatesundernear-fieldexplosions.Forhigh-strengthsteel plates with largedeformation，theincreaseof thicknessand decrease ofwidth willimprove theabilityofresistancetonear-field explosios.Inadition，thereisapositivecorelationbetweentheabilityofshockresistanceofthehig-strength steelplateand the width-thicknessratio.When the proportional distanceisO.13，a modelcanbe provided to predictthe maximum displacementrangeofthehigh-strengthsteeplateaccording tothesteelplatesize.Theaboveconclusionscanprovidesome guiding significance for the optimal design and engineering application of high-strength steel structures.

Keywords： high strength steel plate； Johnson-Cook model； short-range explosion load； geometrical parameter

在現代工程結構設計中，鋼板作為一種關鍵的防護和承載部件，在橋梁、建筑、軍事防御以及海洋平臺等眾多領域發揮著至關重要的作用[1-3]。在軍事領域中，這些結構經常面臨著爆炸載荷的嚴峻考驗[-6]，且爆炸所產生的瞬時高壓沖擊波[7]對鋼板結構完整性的影響極為顯著，可能導致結構破壞和功能失效，甚至危及人員安全、造成重大經濟損失。因此，研究鋼板在爆炸載荷作用下的動態響應和破壞機制，將有利于優化防護結構的設計并預測材料在極端載荷下的行為。

目前，大量學者對普通強度鋼板的抗爆性能進行了廣泛的研究，系統分析了普通鋼板受爆炸沖擊波作用后的動態響應以及毀傷模式。汪維等探討了近爆條件下沖擊波與方形鋼板的相互作用，并提出了預測爆炸載荷分布的函數。Gan等[10]比較了不同形狀炸藥對鋼板響應的影響，強調了立方體炸藥引起的變形和損傷更顯著。施龍等[]和楊銳等[1]分別通過實驗和數值模擬揭示了爆炸載荷下板殼結構的塑性響應特性和固支鋼板的動態響應。Wierzbicki等[13]和 Zhou等[4]則從理論和微觀層面分析了鋼板在爆炸載荷下的撕裂和缺陷特性。

然而，隨著工程環境對材料性能要求的不斷提高，普通強度鋼結構在面對特定爆炸載荷時或許不能滿足防護要求，因此相關學者嘗試以復合結構的方式來增強鋼板的抗爆性能。趙春風等[15]研究了鋼板-混凝土組合板的損傷模式及動態響應。Gan等[16]對增加U形加勁肋的鋼板進行了抗爆載荷研究。侯曉萌等[17]提出利用活性粉末混凝土提高鋼抗爆門強度的方法。此外，高強鋼作為一種具有優異力學性能的材料，在爆炸荷載作用下的動態力學特征逐漸受到廣泛關注。高強鋼不僅擁有更高的屈服強度和極限抗拉強度，還表現出良好的加工硬化能力和韌性，這些特性使高強鋼在極端載荷條件下擁有很大的應用潛力[18]。當前，已有學者對高強鋼的動態力學性能以及抗爆性能進行了初步探索，例如：王蕾[19]研究了S690QL高強度鋼材的斷裂行為；Alabi等[20]對 S690QL和 S960QL兩種高強度結構鋼在不同應變速率下的拉伸性能進行了研究；Cai等[21]研究了Q690高強鋼在高溫下的極限強度；張秀華等[22]通過建立Q460高強鋼柱有限元模型，模擬了高強鋼柱在爆炸荷載作用下的動力響應；Langdon等[23]對近爆載荷作用下低碳鋼、裝甲鋼、鋁合金等不同材料類型平板的破壞模式進行了研究，發現不同材料平板的失效模式存在明顯差別；常笑康等[24通過研究高韌鋼和高強鋼的抗爆性能，表明近距空爆載荷作用下高韌鋼和高強鋼的抗爆優勢。上述研究為高強度鋼結構在防護結構中的應用提供了一定的科學依據。

盡管已有研究為抗爆構件的設計提供了寶貴的參考，但目前關于高強鋼在高應變率條件下的動態力學行為及抗爆性能的研究尚不充分，尤其是在爆炸載荷作用下的動態響應和破壞機制方面，仍存在諸多待解決的問題。因此，本文通過模擬高強鋼的 SHPB（split Hopkinson pressre bar）沖擊試驗，標定表征高強鋼的動態本構模型參數，進一步開展近爆條件下高強鋼板的爆炸模擬，分析爆炸沖擊波與鋼板的相互作用過程，探究鋼板的幾何參數對其變形特征和破壞模式的影響。

1高強鋼板爆炸數值模型

1.1 數值模型的建立

基于非線性有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA，建立S690高強鋼板在近爆載荷作用下的數值計算模型，如圖1所示：模型由鋼板、空氣和炸藥3部分組成，且鋼板、空氣域和炸藥均采用SOLID1643D顯式體單元建模；高強度鋼板為正方形，四邊采用固支的邊界條件；TNT炸藥采用高度與直徑為 1 ： 1 的圓柱形炸藥，藥量 ，炸高 ，比例距離 。為防止沖擊波在空氣域邊界上產生反射，在空氣域周圍設置了無反射邊界模型；空氣與鋼板之間采用拉格朗日-歐拉流固耦合算法，高強鋼板及其他結構單元則通過拉格朗日單元進行模擬。

1.2 模型材料參數

1.2.1 空氣

利用線性多項式特征的狀態方程對空氣壓力 進行描述：

式中： 為空氣的體積內能，取為 為與空氣相關的常數，取 ， 為相對體積。對于理想氣體，式（1）可表達為：

式中： ρ 為空氣的當前密度； 為初始密度， 為比熱比。此外，空氣域單元采用 大小的網格。為準確觀察鋼板變形，模型中空氣域尺寸應大于高強鋼板尺寸，設置鋼板下方空氣域高度為 ，上方空氣域高度為 。

1.2.2 TNT炸藥

采用Jones-Wilkins-Lee （JWL）狀態方程描述TNT炸藥爆轟產物壓力 與相對體積 V 的關系：

式中： 是炸藥單位體積的內能， 和 w 為材料常數。炸藥材料參數如表1所示。柱形TNT炸藥中心點與高強鋼板中心點位于同一直線上。

1.2.3高強鋼板材料參數的確定

Johnson-Cook（J-C）模型作為一種應用廣泛的本構模型，已被應用于描述材料在大應變及高應變率等條件下的力學行為[25]。在忽略溫度的影響下，簡化的J-C模型數學表達式如下：

式中： σ 為等效應力； ε 為等效塑性應變； ， 為參考應變率； A 為在標準條件下材料的屈服應力；

B 為應變硬化變量； c 為應變率強化因子； n 為應變硬化因子。

為確定高強鋼的J-C模型參數，Yang等[26]以S690高強鋼材料作為研究對象，通過SHPB試驗對圓柱試樣施加了不同速度的6組撞擊 （ 1 2 . 1 ， 1 6 . 6 ， 2 0 . 1 ， 2 5 . 6 ， 2 9 . 8 和 ，基于兩波法，分析高應變率條件下高強鋼的應力應變曲線，其中：入射波 、反射波 和透射波 所對應的應變數據通過粘貼在入射桿與透射桿中間的應變片采集得到。本文采用ANSYS/LS-DYN對SHPB試驗進行模擬，所用J-C參數見表2。如圖2所示，SHPB桿件系統由撞擊桿、人射桿、透射桿、吸收桿組成，撞擊桿的長度為 ，入射桿和透射桿均為 。所有桿件直徑均為 。撞擊桿以 的速度撞擊入射桿，得

到撞擊后桿件中的原始應力波數據（圖3（a）），可以發現隨著撞擊桿沖擊速度的增大，桿件系統中的應力波逐漸增大。獲取六種沖擊速度下高強鋼試件的平均應變率，并計算不同應變率下的動態屈服強度（圖3（b））。

圖3（b）顯示：高強鋼試樣的動態屈服強度由 上升到 ，數值仿真得到的動態屈服強度則是由 上升到 ，試驗與數值仿真結果均表明高強鋼的動態屈服強度隨應變率的增加呈上升的變化趨勢，該現象可歸因于金屬材料普遍具備的應變率硬化效應[27]。此外，試驗結果與仿真結果最大誤差僅為 5 . 7 % ，故兩者吻合程度較高。綜上，本研究所采用的J-C本構模型參數具有較好的可靠性，能準確地反映高強鋼在高應變率條件下的應力-應變關系。基于此，本文采用相同模型參數進一步對爆炸荷載作用下高強鋼板的抗爆行為進行了較系統的研究。

1.3 模擬工況設置

數值模擬具有網格依賴性的特點，故這里采用邊長 、厚度 的高強鋼板開展網格敏感性分析。在 TNT炸藥作用下，分別研究 $1 、 2 、 2 、 5 、 5 ＼mathrm { m m }$ 尺寸網格條件下鋼板的變形結果。如圖4所示，當高強鋼板網格減小到 時，迎爆面中心點的位移曲線以及最大位移出現飽和的趨勢，表明進一步細化網格對結果影響較小。因此，從計算效率和結果準確性的角度考慮，本文選擇 作為高強度鋼板的最優網格尺寸。

為探究不同幾何參數鋼板在爆炸載荷作用下的動態響應及抗爆性能，通過數值仿真對上述高強鋼板數值模型進行多個工況的模擬。模擬中，高強度鋼板的網格尺寸保持一致，以確保流固耦合關系在各

部件間保持不變。如表3所示，本文根據不同鋼板邊長 與厚度 δ 共設置了84個工況：保持TNT炸藥質量和爆炸距離恒定的前提下，排除比例爆距 Z 對不同幾何參數鋼板變形的影響，通過設定不同邊長的方形鋼板（邊長 分別為500、6 0 0 ， 8 0 0 ， 1 0 0 0 ， 1 2 0 0 和 ），對比分析邊長變化對高強度鋼板防爆性能的影響；對于同一邊長的高強度鋼板，設定了4到 共14種不同的厚度，以研究厚度變化對高強度鋼板防爆性能的影響。

2高強鋼板爆炸模擬結果與分析

2.1沖擊波傳播及作用過程

為觀察在近距爆炸條件下沖擊波傳播過程及流固耦合相互作用特征，以邊長 ，厚度為4、 鋼板為例，截取板上 和板下 空氣域進行分析。如圖5所示，TNT爆炸產生超壓沖擊波后，沖擊波在 時抵達鋼板表面。此后，高強鋼板開始受沖擊載荷的影響，尤其體現在鋼板中心位置，且不同厚度的鋼板對沖擊波穿透鋼板的傳播規律有較大的影響。由于材料剛度的限制，較薄的鋼板在沖擊波到達時會在較短時間內達到屈服點，導致沖擊波能量大部分被吸收和分散，從而減少了穿透材料后沖擊波的強度。相比，較厚鋼板具有更高的剛度和質量，能有效地抵抗沖擊波的壓縮作用，導致沖擊波在穿越鋼板后保持較高的能量水平，并在鋼板背面產生較強的反射波。此外，厚鋼板中沖擊波的傳播速度可能會因材料的應變硬化效應而發生變化，進而影響沖擊波穿過材料后的波形和幅度。

在 時，沖擊波抵達鋼板迎爆面并繼續向下方傳播。如圖6所示，高強鋼板厚度不同時，沖擊波在背爆面的傳播范圍有較大差異。將壓力達到 的區域視作沖擊波的傳播范圍，采用沖擊波傳播范圍橫向和縱向的最大尺寸描述和研究高強度鋼板厚度對沖擊波傳播特性的影響。鋼板厚度為 時，沖擊波向下傳播的最大縱向尺寸為 ；隨著鋼板厚度的增加，沖擊波傳播范圍的縱向尺寸逐漸減小，鋼板厚度為 時，縱向尺寸縮減至 。此外，沖擊波經過不同厚度鋼板后的最大橫向尺寸也有明顯差異。在 $4 、 6 、 8 、 1 0 ＼mathrm { m m }$ 四種厚度的情況下，最大橫向尺寸分別為112、104、82、76 mm，即鋼板厚度的增加會導致沖擊波穿過鋼板后傳播范圍減小。在上述條件中，背爆面沖擊波傳播范圍的差異與高強鋼吸收爆炸能量的多少有關，隨著鋼板厚度的增加，高強鋼對爆炸能量的吸收能力也會增強。這是因為，較厚的鋼板具有更大的質量，能夠提供更大的阻力來抵抗沖擊波的傳播。因此，在穿透鋼板后，沖擊波的能量會相對減少，導致其在空氣中的傳播范圍有所減小。

2.2 破壞模式

圖7展示了在比例距離 時，24種工況下高強度鋼板表現出特定的破壞模式。由圖可知，高強度鋼板在爆炸荷載作用下呈現出3種與普通鋼類似的破壞模式：花瓣形破口和小破口以及大變形[28-30]。上述三種破壞模式的出現與藥量、鋼板的厚度和材料性能密切相關。圖7中，出現花瓣形破口的工況中鋼板的厚度均為 ，而出現小破口的鋼板厚度均為 ，故較薄的鋼板更容易在沖擊波作用下達到斷裂極限。這種破壞是以塑性變形開始，然后由于高強度鋼材料無法承受增加的載荷而發展為快速裂紋擴展，最終導致鋼板的貫穿性損壞。相比之下，大變形的破壞模式則表現為顯著的塑性流動和幾何變形，盡管未形成穿透性破口，但可能導致鋼板喪失承載能力。厚度為4和 鋼板出現破口也表明，在近距爆炸載荷作用下，厚度是影響高強鋼板破壞模式的決定性因素。為簡化失效判斷過程，并突出鋼板在爆炸荷載作用下的主要破壞特征，同時進一步確定失效與否與鋼板厚度之間的關系。現基于上述分析，以是否出現破口作為高強鋼板在比例距離 條件下的失效準則：當鋼板厚度不超過 時，鋼板容易出現失效現象（即出現破口）；而當鋼板厚度超過 時，未出現明顯的失效行為。

此外，高強度鋼板迎爆面出現的破口大小隨邊長增加呈現增大的趨勢，但增大幅度較小。這是因為，本研究設置的爆炸距離均為近距離，炸藥爆炸產生的沖擊波在接觸鋼板時仍保持較高的能量密度，從而在不同邊長的鋼板上產生相似的局部破壞效果。近距離爆炸導致的局部載荷效應更明顯，使材料在受到沖擊的區域附近集中吸收能量，并在同一區域發生破壞，形成了大小相近的破口。該發現對理解沖擊波對高強度鋼板的局部效應及如何通過改進材料或結構設計提高其抗沖擊能力具有重要意義。

對于大變形的破壞模式，為探究鋼板變形的差異性，以未出現破口的 厚高強度鋼板為例，提取高強鋼板豎直方向橫截面的位移數據，如圖8所示。觀察六種不同邊長的高強鋼板的整體位移曲線，發現隨著邊長的逐漸增大，鋼板中心位置的位移較大，且遠離中心位置的測點位移也逐漸增大，即高強鋼板發生了整體的位移變形。

2.3高強鋼板幾何參數對抗爆性能的影響

圖9給出了不同厚度和邊長的高強鋼板位移時程變化云圖，同時匯總所有未出現破口的鋼板中心點最大位移如表4所示。

2.3.1厚度對位移的影響

圖10給出了不同厚度高強度鋼板中心點的位移時程。可以看出，當鋼板厚度增加時，同一時刻鋼板中心點的位移顯著減小。對比圖10中 的鋼板可以發現，在 時刻左右， 厚的高強鋼板還未達到最大位移，而 厚的高強鋼板已經達到最大位移并開始回彈； 的鋼板也表現出相同的趨勢變化。出現上述現象是因為較厚的鋼板在彎曲時內部的應力分布和變形程度與薄板有所不同，其橫截面慣性矩更大，儲存的彈性應變能更多，從而回度更快。

圖11展示了高強度鋼板中心點最大位移隨厚度的變化。可以看出，鋼板中心點的最大位移均隨著厚度的增加而顯著減小，即鋼板厚度的增加會提升其在爆炸荷載作用下的抗變形能力。因為TNT炸藥爆炸產生的沖擊波到達鋼板迎爆面中心后，沖擊波會向外擴散（發生繞射），同時迎爆面上的鋼板發生變形，應力波開始沿著鋼板的厚度方向向下傳播。當鋼板厚度較小時，整個鋼板會發生較大的塑性變形。隨著鋼板厚度的增加，當迎爆面的應力波向下傳遞時，背爆面尚未發生變形，傳遞到鋼板下側的爆炸沖擊波應力逐漸減小，從而導致鋼板的變形也相應減小。

此外，從圖11可以看出：在鋼板厚度較小時，隨著厚度的增加，鋼板中心點位移減小較快；但隨著厚度的增加，進一步增加后厚度，鋼板中心點減小程度有所下降，當鋼板厚度超過 后尤為明顯。

2.3.2邊長對高強鋼板位移的影響

圖12給出了不同邊長下高強度鋼板中心點的位移時程。可以看出，在8和 厚度條件下，隨著鋼板邊長的增加，鋼板中心點的位移呈現逐漸增大的現象。在沖擊初期，即 內，3種邊長鋼板的位移時程曲線幾乎完全重合，表明在這一階段，邊長對位移的影響并不顯著；超過 后，不同邊長鋼板的位移時程曲線開始

展現出明顯的差異，在同一時刻，鋼板的位移隨著邊長的增加而增大。在動態加載條件下，鋼板的邊長對其位移響應有顯著影響，邊長越大，鋼板中心的變形及位移也越大。

圖13給出了邊長對于高強度鋼板中心點最大位移的影響。在不同厚度條件下，鋼板邊長增加，中心點的最大位移隨之增大。這一結果可以歸因于，在相同厚度下，邊長較大的鋼板具有更大的約束跨度，導致其彎曲剛度降低。因此，在比例爆距保持不變的近距空爆載荷作用下，邊長較大的鋼板會呈現更顯著的變形。進一步說明了鋼板的邊長是影響其在爆炸荷載下抗爆性能的一個重要因素。隨著邊長的增加，鋼板的抗彎能力下降，導致在爆炸沖擊下更易發生變形。這一點在進行結構設計時尤為重要，因為它強調了在預期爆炸荷載作用下，結構尺寸和形狀對結構完整性的重要影響。

同時可以發現隨著鋼板厚度的增加，由邊長變化引起的中心點位移差值呈現出逐漸減小的趨勢。這一現象表明了對于較薄的鋼板，邊長的增加顯著減弱了其抵抗變形的能力；而對于較厚的鋼板，邊長的增加對抵抗變形能力的削減相對較小。

2.3.3 寬厚比對位移的影響

由前文已知在近距空爆載荷作用下，邊長增大，鋼板位移增大，而厚度增加，鋼板位移減小，這兩個幾何參數對鋼板抗爆性能的綜合影響尚未被完全揭示。基于此，本文選取中心點最大位移作為衡量高強鋼板抗爆性能的關鍵指標，并引入了一個無量綱變量“寬厚比”，定義為a/δ，各工況下的寬厚比及對應的位移見表4。圖14展示了不同寬厚比下高強鋼板中心點的最大位移。可以觀察到，在未出現破口的工況下，隨寬厚比增加，高強鋼板的位移呈現遞增趨勢。這一現象可由前文的研究結果來解釋：在相同的爆炸荷載作用下，鋼板邊長的增加會引起更大的變形，而厚度的增加則有助于降低變形程度。因此，在邊長和厚度的綜合影響下，高強鋼板中心點的最大位移與寬厚比之間呈明顯的正相關性。這表明寬厚比是影響高強鋼板在爆炸載荷下抗爆性能的一個重要因素。

在比例爆距確定時，鋼板中心點的最大位移 隨寬厚比 a / δ 變化位于特定的邊界線 和 之間，其中 分別為 和 數據點擬合得到， 由各個邊長下未出現破口的最大位移數據點擬合獲取；以不同邊長為參量對比，如上圖中的 和 ，可以發現 與 a / δ 之間的斜率隨邊長增大而減小。此外，以 為界限將上圖分為區域1和區域2。區

域1表示在超過邊界線 時，鋼板將出現破口，不存在中心點的最大位移，由前文可知這是由于在不同邊長下，鋼板厚度在小于 時均出現破口，故在邊長不變，厚度減小即寬厚比增大時，鋼板將出現破口，不存在最大位移。在區域2內，鋼板未出現破口，且 時， 位于 和 之間； a / δ gt; 6 0 . 1 時， 位于 和 之間。這一結果可通過下式進行數學描述：

其中：

通過圖14以及對式（5）的應用，可以判定給定的爆炸載荷條件下：特定邊界約束條件（四邊完全固支）和比例距離 ，高強鋼板是否出現破口，未出現破口時，并可以進一步預測鋼板的最大位移范圍。即提供了一個理論上的預測模型，根據鋼板的幾何參數和預期的爆炸載荷，預測鋼板的動態響應，從而為結構的設計和優化提供科學依據。

3結論

本文通過SHPB數值模擬與試驗結果的對比分析，首先驗證了高強鋼的Johnson-Cook本構模型參數的準確性。基于此模型參數，開展了在固定比例爆距的近距空爆載荷作用下不同幾何參數高強鋼板的抗爆性能研究。從厚度、邊長以及寬厚比這三個維度對高強鋼板的動態響應行為進行了分析，主要結論如下：

（1）在沖擊波到達鋼板后的流固耦合相互作用中，隨著鋼板厚度的增加，鋼板對沖擊波削弱效應更顯著，穿透鋼板后的傳播影響范圍逐漸減小；

（2）近距離爆炸作用下高強鋼主要呈現3種變形破壞模式——花瓣形破口、小破口和大變形，其中 厚鋼板表現出花瓣形破口破壞，厚度 的鋼板表現出小破口破壞，而 厚的高強鋼板則表現出大變形模式，表明近距爆炸載荷作用下，相比邊長，厚度對鋼板破壞模式的影響更大；

（3）近爆條件下，隨著鋼板厚度的增加，鋼板中心點位移及最大位移減小，但當厚度超過 時，隨著厚度的進一步增加，位移下降速率明顯減慢，抗爆能力提升效果不顯著；隨著鋼板邊長的增加，鋼板位移量增大，且該增大趨勢在受到爆炸沖擊過程的后期更為明顯，即邊長對高強鋼板的抗變形能力影響主要作用于響應后期，同時邊長增加同樣會使整體鋼板的整體變形增大；

（4）高強鋼板動態響應過程中的最大位移與寬厚比呈正相關，隨著寬厚比的增加，鋼板的位移呈增長趨勢；在比例爆距 時，提供了可以根據鋼板的幾何參數和預期的爆炸載荷，對鋼板的破壞模式以及最大位移范圍進行預測的模型，從而達到預測鋼板動態響應的目的。

參考文獻：

[1] WANG X，LIUC，ZHOU Z Q，etal. In-situEBSD investigationof plastic damage ina316austenitic stainlessteeland its moleculardyamics （MD）simulations[J].JoualofaterialsResearchandTechnology2021，13：82833.DOI：101016/j. jmrt.2021.05.010.

[2] WANG X， CHENJG， SUGF，etal.Applicationof electromagnetism method tocharacterize the degradation behavior in structural mild steel within theelasticrange[J].Constructionand Building Materials，2020，241：118011.DOI：10.1016/j. conbuildmat.2020.118011.

[3] LIUJ，WUCQ，LICG，etal.Blasttestingof high performance geopolymercomposite walsreiforced withsteel wire mesh and aluminiumfoam[J].ConstructionandBulding Materials，2019，197： 533-547.DOI：10.1016/j.conbuldmat.2018.1.207.

[4] AL-THAIRYH.A modified single degreeoffredom method forthe analysis ofbuilding steelcolumns subjected to explosion induced blastload[J].InteationalJouralofImpactEnginerng2016，94：1233.DOI：10016/j.ijimpeng.06.04.007.

[5] SUNYX，WANGX，JIC，etal.Experimental investigationonati-penetrationperformanceof polyurea-coated A1045 steel plate subjectedtoprojectileimpact[J].DefenceTechnology21，17（4）：14961513.DOI：11016/jdt02008.005.

[6] CHEN A Q，LOUCA L A，ELGHAZOULl A Y. Behaviour of cylndrical stee drums under blast loading conditions [J]. International Journal of Impact Engineering，2016， 88： 39-53.DOI： 10.1016/j.ijimpeng.2015.09.007.

[7] ZHOU ZQ， CHENJG， YUANH Y，et al. The role ofAlreaction rate in thedamage effct and energyoutputof RDX-based aluminized explosives inconcrete [J].Propelants，Explosives，Pyrotechnics，2019，44（3）：319-326.DOI：10.1002/prep. 201800093.

[8]WUTY，JIANG N，ZHOU CB，etal.Evaluateof anti-explosionforhigh-pressuregassteel pipelinesubjectedto ground explosion[J]. JournalofConstructional Steel Research，2021，177： 106429.DOI： 10.1016/j.jcsr.2020.106429.

[9] 汪維，劉光昆，趙強，等.近爆作用下方形板表面爆炸載荷分布函數研究[J].中國科學：物理學力學天文學，2020，50（2）： 144-152.DOI： 10.1360/SSPMA-2019-0188. WANG W，LIU G K， ZHAO Q，etal. Studyonthe distribution function ofblast loads on the surface of a square plate under near-explosion[J]. Science China： Physics，Mechanics，and Astronomy，2020，50（2）：144152.DOI：10.1360/SSPMA-2019- 0188.

[10]GANL，ZONGZH，CHENZJetal.Diferences inresponsesofsquare stel plates exposedtoblastlads generated bycubic and spherical explosives [J]. Thin-Walled Structures，2023，182： 110332. DOI： 10.1016/j.tws.2022.110332.

[11]施龍，李建平，王川.爆炸作用下板殼結構響應特性研究[J].爆破器材，2014，43（5）：30-34.DOI：10.3969/.isn.1001- 8352.2014.05.007. SHI L，LI JP， WANGC.Responsecharacteristic researchof shellstructures underblasting[J].Explosive Materials，2014， 43（5）： 30-34. DO1： 10.3969/j.issn.1001-8352.2014.05.007.

[12]楊銳，汪泉，謝守冬，等.負壓爆炸載荷作用下固支鋼板變形研究[J].高壓物理學報，2023，37（5）：054102.DOI：10. 11858/gywlxb.20230685. YANG R， WANG Q， XIE S D，et al. Deformation of fixed support steel plate under explosion load in negative pressre environment[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics，2023，37（5）： 054102.DOI： 10.11858/gywlxb.20230685.

[13]WIERZBICKIT，NURICK GN.Large deformationofthin plates underlocalised impulsive loading[J]. Intemational Joural of Impact Engineering， 1996，18（7/8）： 899-918. DO1： 10.1016/S0734-743X（96）00027-9.

[14]ZHOU Z Q，DU Z C， ZHANG YL， etal.Microscopic defects formation and dynamic mechanical response analysis of Q345 steel platesubjected to explosiveload[J].Defence Technology，2024，32： 430442.DOI：10.1016/j.dt.2023.03.025.

[15]趙春風，張利，李曉杰.近場爆炸下波紋雙鋼板混凝土組合墻板的損傷破壞及抗爆性能[J].高壓物理學報，2024，38（1）： 014102. DOI： 10.11858/gywlxb.20230727. ZHAO CF，ZHANGL，LIXJ. Damage failure andanti-blast performance ofconcrete-infilled double steelcorrugated-plate wallunder near field explosion[J]. Chinese Jourmal of High Pressure Physics，2024，38（1）： 014102. DOI： 10.11858/gywlxb. 20230727.

[16]GANL， ZONG ZH，LINJ，etal.InfluenceofU-shapedstiffenersontheblast-resistance performanceofstelplates[J]. Journal of Constructional Steel Research， 2022， 188： 107046. DO1： 10.1016/j.jcsr.2021.107046.

[17]侯曉萌，曹少俊，鄭文忠.爆炸荷載作用下鋼板-RPC抗爆門動態響應分析[J].建筑結構學報，2016，37（S1）：219-226，232. DOI： 10.14006/j.jzjgxb.2016.S1.031. HOU X M， CAO S J， ZHENG W Z. Analysis on dynamic response of stel-RPC anti-explosion doors under blast load[J]. Journal of Building Structures，2016，37（S1）： 219-226，232. DOI： 10.14006/j.jzjgxb.2016.S1.031.

[18]SHIG，HUFX，SHYJRecentresearchadvanes ofhighstrengthstelstructures andcodificationofdesignspecificationin China[J]. International Jourmal of Steel Structures， 2014，14（4）： 873-887.DOI： 10.1007/s13296-014-1218-7.

[19]王蕾.S690QL 高強度鋼材在不同應力狀態下的斷裂破壞研究[J].機械工程師，2019（8）：100-102. WANGL.Fracture filureinvestigationofS69oQLhigh strength steelunder dierentstresstates[J].Mechanical Engineer， 2019（8）： 100-102.

[20]ALABIAA，MOOREPL， WROBELLC，et al.Tensile behaviour of S690QLand S960QLunder high strainrate[J]. Jourmal of Constructional Steel Research， 2018， 150： 570-580. DO1： 10.1016/j.jcsr.2018.08.009.

[21]CAIWY，IGQ.Experimentalstudyonpost-fre mechancalpropertiesadfracturebhaviorofQ690stel[J].Tn-Waled Structures，2023，193： 111253. DO1： 10.1016/j.tws.2023.111253.

[22]張秀華，張唯佳，張宇.Q460高強鋼柱在近爆荷載作用下的動力響應研究[J].振動與沖擊，2022，41（3）：107-114，147. DOI： 10.13465/j.cnki.jvs.2022.03.013. ZHANG X H， ZHANG W J， ZHANG Y. Dynamic response of Q460 high strength steel column under near explosion load [J]. Journal of Vibration and Shock，2022，41（3）：107-114，147.DOI： 10.13465/j.cnki.jvs.2022.03.013.

[23]LANGDON G S，LEE WC，LOUCALA.The influence of material type on theresponse of plates toair-blast loading[J]. International Journal of Impact Engineering，2015，78：150-160. DOI： 10.1016/j.ijimpeng.2014.12.008.

[24]常笑康，羅本永，陳長海，等.近距空爆載荷作用下高韌鋼的抗爆性能及影響因素研究[J].高壓物理學報，2024，38（5）： 054103. DOI： 10.11858/gywlxb.20240732. CHANG X K，LUOBY，CHEN CH，etal. Studyontheblast-resistant performance and influence factorsof high-toughes steel subjected toclose-range air-blasts[J]. Chinese Joual ofHigh Pressure Physics，2024，38（5）： 054103.DOI：10.1858/ gywlxb.20240732.

[25]JOHNSONGR，COOK WH.Fracturecharacteristicsof hree metalssubjectedtovarious strains，strainrates，tempeatures and pressures [J]. Engineering Fracture Mechanics，1985，21（1）： 31-48. DOI： 10.1016/0013-7944（85）90052-9.

[26]YANG X Q， YANG H， ZHANG S M.Rate-dependent constitutive models of S690 high-strength structural stel [J]. Construction and Building Materials， 2019，198： 597-607. DOI： 10.1016/j.conbuildmat.2018.11.285.

[27]KOCKSUF，MECKING H. Physics and phenomenologyofstrainhardening： theFCCcase[J]. Progressin Materials Science， 2003，48（3）： 171-273.DOI： 10.1016/S0079-6425（02）00003-8.

[28]NURICKGN，SHAVE GC.Thedeformationandtearingof tinsquare plates subjected to impulsiveloads—anexperimental study[J]. Intermational Journal ofImpactEngineering，1996，18（1）： 99-116.DOI： 10.1016/0734-743X（95）00018-2.

[29]陳長海，朱錫，侯海量，等.近距空爆載荷作用下固支方板的變形及破壞模式[J].爆炸與沖擊，2012，32（4）：368-375.DOI： 10.11883/1001-1455（2012）04-0368-08. CHEN CH， ZHU X，HOUHL，et al. Deformationand failure modes of clamped square plates under close-range air blast loads [J]. Explosion and Shock Waves，2012，32（4）： 368-375. DOI： 10.11883/1001-1455（2012）04-0368-08.

[30]李旭東，尹建平，趙鵬鐸，等.固支鋼板在爆炸與均布載荷耦合作用下的破壞[J].兵器裝備工程學報，2021，42（4）：26-30， 36. DOI： 10.11809/bqzbgcxb2021.04.005. LI X D，YINJP，ZHAOPD，etal.Failureof clamped stel plates under local explosionand uniformlydistributed load[J]. Journal of OrdnanceEqupmentEnginering，2021，42（4）： 26-30，36.DOI：10.11809bqzbgcxb2021.04.005.DOI：10.1809/ bqzbgcxb2021.04.005.

（責任編輯 王小飛）