10.2 爆炸

10.2.1 爆炸一般是指在极短时间内，释放出大量能量，产生高温，并放出大量气体，在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化。爆炸的类型很多，例如炸药爆炸(常规武器爆炸、核爆炸)、煤气爆炸、粉尘爆炸、锅炉爆炸、矿井下瓦斯爆炸、汽车 等物体燃烧时引起的爆炸等。爆炸对建筑物的破坏程度与爆炸类型、爆炸源能量大小、爆炸距离及周围环境、建筑物本身的振动特性等有关，精确度量爆炸荷载的大小较为困难。本规范首次加入爆炸荷载的内容，对目前工程中较为常用且有一定研究和应用经验的炸药爆炸和燃气爆炸荷载进行规定。
10.2.2 爆炸荷载的大小主要取决于爆炸当量和结构离爆炸源的距离，本条主要依据《人民防空地下室设计规范》GB 50038-2005中有关常规武器爆炸荷载的计算方法制定。
    确定等效均布静力荷载的基本步骤为：
    1)确定爆炸冲击波波形参数，即等效动荷载。
    常规武器地面爆炸空气冲击波波形可取按等冲量简化的无升压时间的三角形，见图10。

  2)按单自由度体系强迫振动的方法分析得到构件的内力。
    从结构设计所需精度和尽可能简化设计的角度考虑，在常规武器爆炸动荷载或核武器爆炸动荷载作用下，结构动力分析一般采用等效静荷载法。试验结果与理论分析表明，对于一般防空地下室结构在动力分析中采用等效静荷载法除了剪力(支座反力)误差相对较大外，不会造成设计上明显不合理。
    研究表明，在动荷载作用下，结构构件振型与相应静荷载作用下挠曲线很相近，且动荷载作用下结构构件的破坏规律与相应静荷载作用下破坏规律基本一致，所以在动力分析时，可将结构构件简化为单自由度体系。运用结构动力学中对单自由度集中质量等效体系分析的结果，可获得相应的动力系数。
    等效静荷载法一般适用于单个构件。实际结构是个多构件体系，如有顶板、底板、墙、梁、柱等构件，其中顶板、底板与外墙直接受到不同峰值的外加动荷载，内墙、柱、梁等承受上部构件传来的动荷载。由于动荷载作用的时间有先后，动荷载的变化规律也不一致，因此对结构体系进行综合的精确分析是较为困难的，故一般均采用近似方法，将它拆成单个构件，每一个构件都按单独的等效体系进行动力分析。各构件的支座条件应按实际支承情况来选取。例如对钢筋混凝土结构，顶板与外墙的刚度接近，其连接处可近似按弹性支座(介于固端与铰支之间)考虑。而底板与外墙的刚度相差较大，在计算外墙时可将二者连接处视作固定端。对通道或其他简单、规则的结构，也可近似作为一个整体构件按等效静荷载法进行动力计算。
    对于特殊结构也可按有限自由度体系采用结构动力学方法，直接求出结构内力。
    3)根据构件最大内力(弯矩、剪力或轴力)等效的原则确定等效均布静力荷载。
    等效静力荷载法规定结构构件在等效静力荷载作用下的各项内力(如弯矩、剪力、轴力)等与动荷载作用下相应内力最大值相等，这样即可把动荷载视为静荷载。
10.2.3 当前在房屋设计中考虑燃气爆炸的偶然荷载是有实际意义的。本条主要参照欧洲规范《由撞击和爆炸引起的偶然作用》EN 1991-1-7中的有关规定。设计的主要思想是通过通口板破坏后的泄压过程，提供爆炸空间内的等效静力荷载公式，以此确定关键构件的偶然荷载。
    爆炸过程是十分短暂的，可以考虑构件设计抗力的提高，爆炸持续时间可近似取t＝0.2s。