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第1章 绪论 1

1.1 地下防护工程与结构 1

1.2 人类战争及武器的演进 1

1.3 常规武器及其破坏效应 2

1.3.1 常规武器分类 2

1.3.2 常规武器的破坏效应 3

1.4 核武器及其破坏效应 6

1.4.1 核武器及其分类 6

1.4.2 核武器破坏效应 7

1.5 核爆、化爆与爆炸相似律 10

1.5.1 核爆与化爆 10

1.5.2 爆炸相似律 11

1.6 生化武器及其破坏效应 14

1.7 防护工程与结构的等级 14

1.7.1 防护工程的分类 14

1.7.2 防护工程的等级 15

1.8 常见的地下防护结构类型 15

1.8.1 单建掘开式结构 16

1.8.2 附建掘开式结构 16

1.8.3 成层式结构 17

1.8.4 坑道式结构 18

1.8.5 地（隧）道式结构 18

1.8.6 深埋高抗力结构 19

1.8.7 野战阵地结构 19

1.8.8 特殊工程结构 20

第2章 地下防护工程中的应力波问题 21

2.1 弹性波基础 21

2.1.1 扰动与波 21

2.1.2 波的基本概念 23

2.1.3 无限长杆中的一维平面波 23

2.1.4 一维弹性波在不同介质界面上的反射与透射 25

2.2 空气冲击波 28

2.2.1 空气冲击波基本特性 28

2.2.2 核爆炸地面冲击波参数 30

2.2.3 常规武器爆炸空气冲击波 33

2.2.4 空气冲击波在小尺寸障碍物上的环流 33

2.2.5 空气冲击波在通道中的传播 36

2.3 岩土中的应力波 38

2.3.1 固体中的波 38

2.3.2 应力波在岩土介质自由面引起的层裂 41

2.3.3 应力波在层状介质中的传播 43

2.3.4 炸药在岩土介质中的爆炸 44

2.3.5 岩土介质中的应力波参数 47

2.5 水中爆炸与冲击波 53

2.5.1 水中爆炸基本现象 53

2.5.2 水中冲击波 55

2.5.3 水中爆炸相似律 60

第3章 地下防护结构动力分析 63

3.1 概述 63

3.1.1 空气冲击波荷载下的结构动力响应 63

3.1.2 地下防护结构承受的常见载荷 64

3.1.3 结构动力分析的基本原理 65

3.1.4 振动的自由度及其简化 66

3.1.5 结构的抗力 68

3.1.6 动力系数 71

3.2 单自由度集中质量体系的动力分析 72

3.2.1 无阻尼弹性体系的自振频率与振型 72

3.2.2 无阻尼弹性体系的强迫振动 73

3.2.3 阻尼对弹性体系振动的影响 77

3.2.4 弹塑性体系的强迫振动 79

3.3 分布质量构件按等效体系的动力分析 81

3.3.1 等效体系 81

3.3.2 等效体系的动力分析 84

3.3.3 简单框架按等效体系分析 85

3.3.4 等效体系方法的讨论 88

3.4 图表法 92

3.4.1 理想弹性体系 92

3.4.2 理想弹塑性体系 93

3.4.3 几种载荷曲线与抗力曲线的简化和分解 95

3.5 等效静载法 98

3.5.1 等效静载 98

3.5.2 自振频率的确定方法 99

3.5.3 几种结构的自振频率图表 100

第4章 工程材料和构件的动力性能 104

4.1 岩土材料的动力特性 104

4.1.1 岩石及其动力特性 104

4.1.2 非饱和土及其动力特性 105

4.1.3 饱和土（三相土）及其动力特性 106

4.2 建筑材料的动力性能 107

4.2.1 钢材 107

4.2.2 混凝土 108

4.2.3 其他建筑材料 110

4.3 结构构件的动力性能 110

4.3.1 钢筋混凝土受弯构件的动力性能 110

4.3.2 钢筋混凝土受压构件的动力性能 116

4.3.3 钢构件的动力性能 117

4.3.4 钢筋混凝土叠合板的动力性能 119

第5章 地下防护结构设计的一般要求与步骤 122

5.1 地下防护结构设计的特点 122

5.2 地下防护结构设计的极限状态 123

5.3 地下防护结构设计的一般规定 124

5.4 地下防护结构设计的一般步骤 125

第6章 防空地下室动力计算与设计 127

6.1 防空地下室结构的荷载 127

6.1.1 静荷载 127

6.1.2 动静荷载组合 127

6.1.3 防空地下室结构的核爆炸等效静载 131

6.1.4 防空地下室结构的常规武器爆炸等效静载 140

6.2 结构内力分析与截面设计 148

6.3 防护门、门框墙等口部结构设计 152

6.3.1 防护门设计 152

6.3.2 门框墙设计 156

6.3.3 其他口部构件设计 160

第7章 数值方法在动力分析中的应用 164

7.1 数值模拟技术 164

7.1.1 有限元法 164

7.1.2 有限差分法 164

7.1.3 离散元法 165

7.2 PFC程序介绍 165

7.2.1 PFC简介 165

7.2.2 PFC程序求解步骤 167

7.2.3 颗粒流模型的基本假定 168

7.2.4 颗粒流计算的基本思路 169

7.2.5 颗粒流方法的特点 169

7.3 PFC程序的基本理论 170

7.3.1 力-位移法则 170

7.3.2 运动法则 172

7.3.3 边界和初始条件 173

7.4 运动与阻尼 173

7.4.1 局部阻尼 174

7.4.2 组合阻尼 174

7.4.3 黏滞阻尼 175

7.5 接触本构模型 175

7.5.1 接触刚度模型 176

7.5.2 滑动模型 177

7.5.3 黏结模型 177

7.6 PFC在动态分析中的应用 180

7.6.1 波在颗粒中的传播 180

7.6.2 架柱结构在地震作用下的破坏 184

7.6.3 岩石材料在冲击荷载下的破坏 187

第8章 地下工程的特殊防护 192

8.1 辐射类防护 192

8.1.1 光辐射 192

8.1.2 早期核辐射 192

8.1.3 辐射类防护要点 196

8.2 污染类防护 200

8.2.1 化学武器 200

8.2.2 生物武器 201

8.2.3 放射性沾染 202

8.2.4 污染类防护要点 202

8.3 电磁脉冲类防护 206

8.3.1 核电磁脉冲 206

8.3.2 电磁脉冲弹 209

8.3.3 电磁脉冲类防护 209

参考文献 212