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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