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第一章 应力波理论1

1.1 热力学的基本概念1

1.1.1 基本定律1

1.1.2 理想气体4

1.1.3 正压介质5

1.2 应力波的分类8

1.2.1 应力波的定义8

1.2.2 应力波按应力种类的分类9

1.2.3 应力波按应力大小的分类10

1.2.4 表面波14

1.3 液体和气体中的应力波15

1.3.1 研究范围15

1.3.2 气体和液体动力学中的强间断15

1.3.3 动力绝热，一维运动的间断条件18

1.3.4 气体和液体动力学微分方程19

1.3.5 运动方程的特征线，黎曼不变量，简单波21

1.3.6 运动方程的解26

1.4.2.1 运动方程及其解32

1.4.2 线性弹性波32

1.4.1 固体的种类及其性质32

1.4 固体中的应力波32

1.4.2.2 弹性介质中球形药包的爆炸35

1.4.2.3 弹性介质中圆柱形药包的爆炸35

1.4.2.4 瑞利表面波36

1.4.2.5 勒夫表面波37

1.4.2.6 介质交界面上的反射与折射38

1.4.2.7 应力波的衰减39

1.4.3 弹塑性介质中的波40

1.4.2.8 应力波在有限介质中的传播40

1.4.3.1 理想弹塑性硬化介质中的波41

1.4.3.2 塑性介质（忽略弹性变形）中的波43

1.4.3.3 卸载时体积不变的塑性介质中的波44

1.4.3.4 压力超过塑性限的波44

1.4.4 对变形速率敏感的材料中的波46

1.4.5 应力波引起的破坏48

1.5 补充参考文献49

2.1.2 问题的类型50

2.1.1 爆炸的定义50

2.1.3 内部问题50

第二章 爆炸及其在介质中的效应50

2.1 问题的表述50

2.1.4 外部问题58

2.1.5 组合问题58

2.2 炸药的爆轰59

2.2.1 基本关系59

2.2.2 已反应炸药区中的参数分布61

2.2.3 固定点和固定时刻的爆炸参数值61

2.2.4 爆炸参数的平均值62

2.2.5 瞬时爆炸62

2.3.1 气态爆轰产物的膨胀63

2.3 气态爆轰产物的喷流63

2.3.2 药包附近气态爆轰产物的喷流64

2.3.3 喷流图象65

2.3.4 爆炸的一般图象，初始冲击波参数65

2.3.5 空气中冲击波的初始参数71

2.3.6 水中冲击波的初始参数72

2.3.7 金属中冲击波的初始参数74

2.4 接触爆炸产生的荷载74

2.4.1 相对冲量74

2.4.3 接触爆炸的总冲量76

2.4.2 沿障碍物的冲量分布76

2.4.4 理论的应用77

2.5 邻近爆炸产生的荷载78

2.5.1 气态爆轰产物喷流参数78

2.5.2 障碍物的荷载81

2.5.3 比冲量和总冲量82

2.6 介质中的爆炸效应84

2.6.1 不可压缩介质中的爆炸84

2.6.1.1 无限介质84

2.6.1.2 以自由表面为界的有限介质86

2.6.1.3 爆破漏斗87

2.6.2 可压缩介质中的爆炸89

2.7 结构的扰动93

2.7.1 保证扰动的条件93

2.7.2 用接触装药剥透和切割结构95

2.7.3 用有介质包围的接触装药剥透和切割结构100

2.7.4 装药附近结构的扰动103

2.8 聚能装药爆炸105

2.8.1 基本概念和假设105

2.8.2 会聚流理论107

2.8.4 运动期间聚能流的变形108

2.8.3 聚能罩的运动速率108

2.8.5 装甲的穿透和作用在障碍物上的压力110

2.8.6 聚能装药的效率110

2.8.7 半球形凹面的聚能装药111

2.8.8 侵彻各种材料障碍物的聚能流动111

2.9 核爆炸112

2.9.1 理想气体的基本关系112

2.9.2 量子力学基础113

2.9.3 辐射能量118

2.9.4 核爆炸的基本方程和过程120

2.1 0 补充参考文献122

第三章 空中爆炸理论及其应用123

3.1 爆炸波的形成123

3.1.1 化学爆炸123

3.1.2 核爆炸123

3.2 无限大气中的爆炸波参数124

3.2.1 冲击波124

3.2.2 稀疏波131

3.3 地面接触爆炸的冲击波参数133

3.4 冲击波阵面上的热力学量之间的关系133

3.5.1 正反射134

3.5 冲击波的反射134

3.5.2 斜反射136

3.5.3 反射超压参数的直接公式138

3.6 在物体表面上方的爆炸139

3.7 冲击波对物体的作用139

3.8 冲击波在通道、管道、坑道和竖井中的入流和传播142

3.8.1 在进口前面爆炸时通道中冲击波的入流和传播142

3.8.2 通道横截面变化的影响144

3.8.3 通道的弯道和支道的影响147

3.8.4 以隔板为终端的通道中的超压148

3.9 补充参考文献151

第四章 水中爆炸理论及其应用152

4.1 爆炸波的形成152

4.2 冲击波的传播规律152

4.2.1 水动力学的基本关系152

4.2.2 水动力学中的强间断153

4.2.3 动力绝热线；一维运动的连续条件153

4.2.4 水动力学的微分方程154

4.3 球形装药爆炸的冲击波参数154

4.4 圆柱形装药爆炸时的冲击波参数156

4.5 接触爆炸的冲击波参数157

4.6 冲击波阵面上的水动力学量之间的关系157

4.7 冲击波的反射159

4.8 补充参考文献160

第五章 土中爆炸理论及其应用161

5.1 土的组成和物理性质161

5.1.1 土的分类161

5.1.2 坚硬岩石和半坚硬岩石的物理力学性质161

5.1.3.1 相图、密度和湿度162

5.1.3 粘性土的物理力学性质162

5.1.3.2 粘性土的变形164

5.1.4 非粘性土的物理力学性质170

5.2 土中爆炸的特性179

5.2.1 无限界土体中的爆炸179

5.2.2 有自由表面的土中的爆炸182

5.3 爆炸波参数183

5.3.1 土中爆炸波的传播规律183

5.3.2 爆炸模型相似理论186

5.3.3 岩石中爆炸波的参数194

5.3.4.1 封闭爆炸199

5.3.4 土体中爆炸波的参数199

5.3.4.2 触地爆炸211

5.3.5 地面爆炸波的参数217

5.3.5.1 波的种类及其发展过程217

5.3.5.2 纵向P波的参数221

5.3.5.3 纵向稀疏N波的参数224

5.3.5.4 R波的参数226

5.3.5.5 振动的时间响应229

5.3.5.6 振动预测和防震措施231

5.4.1 土石方工程的分类236

5.4 土石方工程236

5.4.2 爆破效应的分类237

5.4.3 爆腔238

5.4.3.1 半经验公式239

5.4.3.2 准静态理论240

5.4.3.3 利用爆炸波参数的计算242

5.4.3.4 爆腔的动力理论245

5.4.3.5 核爆炸253

5.4.4.1 爆破漏斗的形成过程256

5.4.4 爆破漏斗256

5.4.4.2 经验与半经验公式258

5.4.4.3 爆破漏斗参数的理论计算265

5.4.4.4 核爆破漏斗272

5.4.5 构筑地下空间274

5.4.6 地热的生产275

5.4.7 石油与天然气的开采275

5.4.8 坑和沟275

5.4.8.1 瞬时单排壕沟爆破275

5.4.8.2 瞬时多排壕沟爆破277

5.4.8.3 定向抛掷爆破278

5.4.8.4 抛掷爆破279

5.4.8.5 用核爆构筑运河279

5.4.9 大坝280

5.4.10 港湾280

5.4.11 水库、水塘、湖泊282

5.4.12 清除覆盖层283

5.4.13 竖井和坑道283

5.4.14 岩土的松动与破碎283

5.4.15.1非粘性土284

5.4.15 地基土的压实284

5.4.15.2粘性土286

5.4.16 定向抛掷爆破的新方法287

5.5 矿床开采288

5.5.1 爆破分类288

5.5.2 药量计算290

5.5.2.1 基本公式290

5.5.2.2 单炮孔装药的计算公式292

5.5.3.1 瞬时爆破中的岩石破裂机理297

5.5.3 瞬时多孔爆破理论297

5.5.2.3 集中药包公式297

5.5.3.2 药包重量计算299

5.5.4 微差延发多孔爆破理论300

5.5.4.1 单排微差延发爆破302

5.5.4.2 多排微差延发爆破309

5.5.5 岩石爆破破碎理论311

5.6 补充参考文献324

第六章 拆除工程325

6.1 结构物的拆除325

6.1.1 爆破拆除的一般原则325

6.1.2 砖石结构和混凝土结构的爆破拆除参数326

6.1.3 钢筋混凝土结构和钢结构的爆破拆除参数332

6.1.4 爆破拆除作业的基本原理334

6.2 爆破拆除的地震效应336

6.2.1 基本概念与现象分析336

6.2.2 地震效应测量338

6.2.3 振动强度339

6.3 补充参考文献346

7.1 单自由度体系347

7.1.1 各种变化规律的力的效应347

第七章 弹性体系的计算347

7.1.2 体系与介质的相互作用348

7.1.2.1 按指数规律变化的力354

7.2 有限自由度体系357

7.3 框架体系358

7.3.1 杆的横向运动358

7.3.1.1 杆的横向强迫运动360

7.3.1.2 横向自由振动371

7.3.2 杆的纵向运动373

7.3.2.1 纵向强迫运动374

7.3.2.2 纵向自由振动376

7.3.3.1 强迫扭转运动377

7.3.3 杆的扭转运动377

7.3.3.2 自由扭转振动381

7.3.4 形变方程382

7.3.4.1 端点力和力矩382

7.3.4.2 节点方程382

7.3.5 常数a(j),a(j)的计算385

7.3.6 最大形变和最大内力值403

7.3.7 梁407

7.4.1.1 运动方程及其解409

7.4 板409

7.4.1 矩形板409

7.4.1.2 常数a(j,k),a（j,k）的计算412

7.4.1.3 函数W*(x,y),W(j,k)（x,y）的计算413

7.4.1.4 形变和力的最大值416

7.4.1.5 受呈反锯齿形变化的荷载作用的简支板416

7.4.1.6 受冲量荷载作用的简支板417

7.4.2 圆板419

7.4.2.1 运动方程及其解419

7.4.2.2 函数w*(r),w(j)(r),q(j)（t）的计算420

7.4.2.3 常数a(j),a（j）的计算424

7.4.2.4 最大形变和最大应力424

7.5 补充参考文献425

第八章 弹塑性体系计算426

8.1 具有一般应力－应变曲线的弹塑性体系426

8.1.1 单自由度体系427

8.1.2 具有有限个和无限个自由度的体系430

8.2 理想弹塑性体系430

8.2.1 单自由度体系431

8.2.1.1 冲量的效应432

8.2.1.2 呈反锯齿形状变化的荷载433

8.2.1.3 矩形波荷载1）433

8.2.1.4 两段线性衰减荷载434

8.2.1.5 三角形波荷载435

8.2.2 有限自由度体系436

8.2.3 无限自由度体系436

8.2.3.1 受均布冲量荷载作用的等截面简支梁436

8.2.3.2 受呈反锯齿形变化的荷载作用的简支梁436

8.2.3.3 受呈反锯齿形变化的荷载作用的两端固支梁441

8.2.3.4 受冲量荷载作用的框架体系的近似计算443

8.2.3.5 受均布的呈反锯齿形变化的荷载作用的矩形板444

8.2.3.6 受冲量荷载作用的简支矩形板447

8.2.3.7 受均布冲量荷载作用的简支圆板448

8.2.3.8 受冲量荷载作用的固支圆板449

8.3 刚塑性体系449

8.3.1 单自由度体系449

8.3.1.1 冲量的效应449

8.3.2 梁450

8.3.2.1 简支梁450

8.3.1.2 呈反锯齿形变化的力的效应450

8.3.2.2 两端固支梁459

8.3.2.3 连续梁460

8.3.3 拱460

8.3.3.1 带有一根不充分拉杆的圆拱460

8.3.3.2 固端圆拱464

8.3.4 矩形板466

8.3.4.1 稳态的变形形式466

8.3.4.2 非稳态变形形式468

8.3.4.3 冲量的效应472

8.3.4.4 矩形脉冲的效应474

8.3.5 圆板475

8.3.5.1 简支板476

8.3.5.2 固支板481

8.3.6 穹顶481

8.3.6.1 具有不充分围环的穹顶483

8.3.6.2 固支穹顶485

8.4 对变形速率敏感的弹塑性体系488

8.4.1 物体随时间的变形规律488

8.4.2 计及变形速度效应的近似方法491

8.4.3.1 受弹性压力波荷载作用的简支梁492

8.4.3 梁492

8.4.3.2 受冲量荷载作用的简支梁495

8.4.4 矩形板496

8.4.4.1 受冲量荷载作用的简支板500

8.5 补充参考文献503

第九章 爆炸的地震效应504

9.1 底土的运动506

9.2 弹性体系的计算509

9.2.1 单自由度体系509

9.2.1.1 采用底土加速度图的计算510

9.2.1.2 底土的冲击运动Ⅰ512

9.2.1.3 底土的冲击运动Ⅱ515

9.2.1.4 底土的谐和运动517

9.2.2 离散质点体系518

9.2.3 框架体系524

9.2.3.1 塔杆524

9.2.3.2 框架结构527

9.3 弹塑性体系531

9.4 地震效应的控制534

9.5 诱发波的地震效应535

9.5.1 竖向地震运动537

9.5.2 水平地震运动543

9.5.3 扭转地震运动544

9.6 地震效应的预测546

9.6.1 预测的准则546

9.6.2 安全距离的直接估计547

9.7 补充参考文献548

第十章 参考文献549

名词索引560