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目次
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突發爆炸荷載下的高混凝土壩抗爆安全評價問題 ，是關系我國經濟社會發展全局的防災減災重大工作 中的重要內容，也是我國水利工程建設中必須面對的 前沿性關鍵技術問題和重要戰略課題。《高混凝土壩水下爆炸分析理論與方 法》主要研究了在揭示水下爆炸沖擊荷載下高混凝土 壩損傷機理中遇到亟待解決的關鍵問題和技術難題， 對水下爆炸沖擊荷載作用下高混凝土壩抗爆性能評價 理論與方法進行了系統、全面的研究，涉及高應變率 下的動態損傷本構模型、炸藥的起爆過程、沖擊波傳 播特性及邊界效應、多介質瞬態動力耦合相互作用、 大型數值仿真模擬的精細建模與高效數值計算方法以 及大壩非線性爆炸反應分析理論與方法等內容。
本書可為工程結構抗爆防護設計提供理論基礎， 也可供為從事結構抗爆相關工作的研究人員和研究生 學習和參考。
本書可為工程結構抗爆防護設計提供理論基礎， 也可供為從事結構抗爆相關工作的研究人員和研究生 學習和參考。
目次
前言
章 緒論
1.1 高壩面臨的抗爆安全問題
1.2 高壩抗爆試驗研究現狀
1.3 高壩抗爆性能評價理論與方法
1.3.1 高壩抗爆性能評價
1.3.2 高應變率下的混凝土動態損傷本構模型
1.3.3 多介質動態耦合作用及高效數值計算方法
第二章 爆炸動力學基本理論
2.1 炸藥的爆炸反應
2.2 炸藥在不同介質中的爆炸過程及基本現象
2.2.1 水下爆炸
2.2.2 空中爆炸
2.2.3 固體介質中爆炸
2.3 材料模型及狀態方程
2.3.1 炮轟產物的材料模型及狀態方程
2.3.2 水的材料模型及狀態方程
2.3.3 氣體的材料模型及狀態方程
第三章 爆炸沖擊波傳播及多介質動態耦合算法
3.1 爆炸沖擊波傳播經驗公式
3.1.1 水下爆炸
3.1.2 空中爆炸
3.2 大壩-庫水（空氣）-地基系統的動態耦合算法
3.2.1 Lagrangian方法
3.2.2 Eulerian方法
3.2.3 Coupled Eulerian-Lagrangian方法
3.3 爆炸沖擊波數值模擬的網格尺寸確定方法
3.3.1 網格尺寸確定方法的提出
3.3.2 網格尺寸確定及其驗證
3.3.3 誤差分析
3.4 水下和空中爆炸沖擊波傳播特性對比分析
第四章 近邊界面的水下爆炸沖擊波傳播特性及氣穴效應
4.1 近邊界面的氣穴問題
4.1.1 氣穴現象及氣穴模型
4.1.2 氣穴模型驗證
4.2 自由場水下爆炸沖擊波傳播特性
4.3 近邊界面沖擊波傳播特性及邊界效應
4.3.1 近自由面水下爆炸
4.3.2 近結構面（背空氣）水下爆炸
4.3.3 近結構面（背水）水下爆炸
第五章 水下和空中爆炸下混凝土重力壩的毀傷特性
5.1 RHT混凝土動力損傷本構模型
5.1.1 失效面
5.1.2 彈性極限面及應變硬化
5.I.3 殘余失效面
5.1.4 損傷演化
5.1.5 狀態方程
5.2 JH-2巖基動力損傷本構模型
5.3 耦合模型驗證
5.3.1 試驗模型描述
5.3.2 數值模型建立
5.3.3 數值與試驗結果比較分析
5.4 水下和空中爆炸沖擊波傳播的三維數值模擬
5.5 水下和空中爆炸沖擊下混凝土重力壩的動態響應和毀傷特性
5.5.1 水下和空中爆炸的混凝土重力壩全耦合模型
5.5.2 水下和空中爆炸沖擊下的混凝土重力壩動態響應行為
5.5.3 水下和空中爆炸沖擊下的混凝土重力壩毀傷特性
5.5.4 重力壩水下爆炸網格尺寸效應分析
第六章 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力壩的損傷預測
6.1 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力壩的破壞效應
6.1.1 混凝土重力壩模型描述及數值模型建立
6.1.2 沖擊波在水下和大壩結構中的傳播特性
6.1.3 水下爆炸沖擊荷載下的大壩動態響應和破壞效應
6.2 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力壩的抗爆性能
6.2.1 起爆距離對大壩抗爆性能的影響
6.2.2 炸藥量對大壩抗爆性能的影響
6.2.3 起爆深度對大壩抗爆性能的影響
6.2.4 庫前水位對大壩抗爆性能的影響
6.3 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力壩的損傷預測
6.3.1 基于形態的混凝土重力壩爆炸損傷破壞等級分類
6.3.2 關鍵損傷因素確定
6.3.3 水下爆炸沖擊下的大壩損傷預測模型建立
第七章 基于SPH-FEM耦合的混凝土重力壩接觸爆炸破壞效應
7.1 問題的提出及研究現狀
7.2 SPH方法基本理論
7.2.1 SPH方法基本方程
7.2.2 光滑核函數
7.2.3 基于SPH方法的爆轟控制方程
7.3 SPH-FEM耦合算法
7.3.1 SPH-FEM固連耦合算法
7.3.2 SPH-FEM接觸耦合算法
7.4 SPH-FEM耦合模型驗證
7.5 水下接觸爆炸下的混凝土重力壩破壞效應分析
7.5.1 基于SPH-FEM耦合的重力壩水下接觸爆炸模型
7.5.2 水下接觸爆炸下混凝土重力壩毀傷特性
第八章 爆炸沖擊荷載下高混凝土壩的破壞效應分析
8.1 高應變率下的非線性動態本構模型
8.1.1 HJC混凝土動態損傷本構模型
8.1.2 壩基巖體非線性動態本構模型
8.2 Arbitrary Lagrange-Eulerian方法
8.3 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力壩的破壞效應
8.3.1 大壩受襲的可能爆炸方式
8.3.2 水下爆炸沖擊荷載下的混凝土重力壩抗爆性能
8.3.3 侵徹爆炸沖擊荷載作用下的大壩抗爆性能
8.3.4 空中爆炸沖擊荷載作用下的大壩抗爆特性
8.4 水下爆炸沖擊荷載下高混凝土拱壩的破壞效應
8.4.1 高混凝土拱壩的水下爆炸全耦合模型建立
8.4.2 水下爆炸沖擊荷載下的高拱壩抗爆性能
8.4.3 大當量炸藥水下爆炸沖擊下的高拱壩抗爆性能
8.5 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力拱壩的破壞效應
8.5.1 水下爆炸混凝土重力拱壩的全耦合模型建立
8.5.2 拱冠梁處水下爆炸沖擊下重力拱壩破壞模式分析
8.5.3 壩肩處水下爆炸沖擊下重力拱壩破壞模式分析
參考文獻
章 緒論
1.1 高壩面臨的抗爆安全問題
1.2 高壩抗爆試驗研究現狀
1.3 高壩抗爆性能評價理論與方法
1.3.1 高壩抗爆性能評價
1.3.2 高應變率下的混凝土動態損傷本構模型
1.3.3 多介質動態耦合作用及高效數值計算方法
第二章 爆炸動力學基本理論
2.1 炸藥的爆炸反應
2.2 炸藥在不同介質中的爆炸過程及基本現象
2.2.1 水下爆炸
2.2.2 空中爆炸
2.2.3 固體介質中爆炸
2.3 材料模型及狀態方程
2.3.1 炮轟產物的材料模型及狀態方程
2.3.2 水的材料模型及狀態方程
2.3.3 氣體的材料模型及狀態方程
第三章 爆炸沖擊波傳播及多介質動態耦合算法
3.1 爆炸沖擊波傳播經驗公式
3.1.1 水下爆炸
3.1.2 空中爆炸
3.2 大壩-庫水（空氣）-地基系統的動態耦合算法
3.2.1 Lagrangian方法
3.2.2 Eulerian方法
3.2.3 Coupled Eulerian-Lagrangian方法
3.3 爆炸沖擊波數值模擬的網格尺寸確定方法
3.3.1 網格尺寸確定方法的提出
3.3.2 網格尺寸確定及其驗證
3.3.3 誤差分析
3.4 水下和空中爆炸沖擊波傳播特性對比分析
第四章 近邊界面的水下爆炸沖擊波傳播特性及氣穴效應
4.1 近邊界面的氣穴問題
4.1.1 氣穴現象及氣穴模型
4.1.2 氣穴模型驗證
4.2 自由場水下爆炸沖擊波傳播特性
4.3 近邊界面沖擊波傳播特性及邊界效應
4.3.1 近自由面水下爆炸
4.3.2 近結構面（背空氣）水下爆炸
4.3.3 近結構面（背水）水下爆炸
第五章 水下和空中爆炸下混凝土重力壩的毀傷特性
5.1 RHT混凝土動力損傷本構模型
5.1.1 失效面
5.1.2 彈性極限面及應變硬化
5.I.3 殘余失效面
5.1.4 損傷演化
5.1.5 狀態方程
5.2 JH-2巖基動力損傷本構模型
5.3 耦合模型驗證
5.3.1 試驗模型描述
5.3.2 數值模型建立
5.3.3 數值與試驗結果比較分析
5.4 水下和空中爆炸沖擊波傳播的三維數值模擬
5.5 水下和空中爆炸沖擊下混凝土重力壩的動態響應和毀傷特性
5.5.1 水下和空中爆炸的混凝土重力壩全耦合模型
5.5.2 水下和空中爆炸沖擊下的混凝土重力壩動態響應行為
5.5.3 水下和空中爆炸沖擊下的混凝土重力壩毀傷特性
5.5.4 重力壩水下爆炸網格尺寸效應分析
第六章 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力壩的損傷預測
6.1 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力壩的破壞效應
6.1.1 混凝土重力壩模型描述及數值模型建立
6.1.2 沖擊波在水下和大壩結構中的傳播特性
6.1.3 水下爆炸沖擊荷載下的大壩動態響應和破壞效應
6.2 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力壩的抗爆性能
6.2.1 起爆距離對大壩抗爆性能的影響
6.2.2 炸藥量對大壩抗爆性能的影響
6.2.3 起爆深度對大壩抗爆性能的影響
6.2.4 庫前水位對大壩抗爆性能的影響
6.3 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力壩的損傷預測
6.3.1 基于形態的混凝土重力壩爆炸損傷破壞等級分類
6.3.2 關鍵損傷因素確定
6.3.3 水下爆炸沖擊下的大壩損傷預測模型建立
第七章 基于SPH-FEM耦合的混凝土重力壩接觸爆炸破壞效應
7.1 問題的提出及研究現狀
7.2 SPH方法基本理論
7.2.1 SPH方法基本方程
7.2.2 光滑核函數
7.2.3 基于SPH方法的爆轟控制方程
7.3 SPH-FEM耦合算法
7.3.1 SPH-FEM固連耦合算法
7.3.2 SPH-FEM接觸耦合算法
7.4 SPH-FEM耦合模型驗證
7.5 水下接觸爆炸下的混凝土重力壩破壞效應分析
7.5.1 基于SPH-FEM耦合的重力壩水下接觸爆炸模型
7.5.2 水下接觸爆炸下混凝土重力壩毀傷特性
第八章 爆炸沖擊荷載下高混凝土壩的破壞效應分析
8.1 高應變率下的非線性動態本構模型
8.1.1 HJC混凝土動態損傷本構模型
8.1.2 壩基巖體非線性動態本構模型
8.2 Arbitrary Lagrange-Eulerian方法
8.3 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力壩的破壞效應
8.3.1 大壩受襲的可能爆炸方式
8.3.2 水下爆炸沖擊荷載下的混凝土重力壩抗爆性能
8.3.3 侵徹爆炸沖擊荷載作用下的大壩抗爆性能
8.3.4 空中爆炸沖擊荷載作用下的大壩抗爆特性
8.4 水下爆炸沖擊荷載下高混凝土拱壩的破壞效應
8.4.1 高混凝土拱壩的水下爆炸全耦合模型建立
8.4.2 水下爆炸沖擊荷載下的高拱壩抗爆性能
8.4.3 大當量炸藥水下爆炸沖擊下的高拱壩抗爆性能
8.5 水下爆炸沖擊荷載下混凝土重力拱壩的破壞效應
8.5.1 水下爆炸混凝土重力拱壩的全耦合模型建立
8.5.2 拱冠梁處水下爆炸沖擊下重力拱壩破壞模式分析
8.5.3 壩肩處水下爆炸沖擊下重力拱壩破壞模式分析
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