日常生活中经常发生冲击爆炸问题,其中诸如车祸等有害碰撞严重威胁人们的生命财产安全。薄壁结构作为重要缓冲防护结构,具有诸多优异特性,例如质量轻、成本低、可设计性强等,在航空航天、交通运输等多个领域得到了广泛应用。为避免结构飞溅等二次冲击伤害,传统的薄壁管吸能结构通常需要施加额外的外界约束。因此发展一种可扩展组装、易于拆卸、便于运输的可扩展薄壁自锁吸能结构成为迫切需求。然而,现有自锁结构存在比吸能较低的问题。本文围绕提高结构比吸能的目标,提出了蜂窝填充自锁结构、变截面扁工字型自锁结构和多阶变截面工字型自锁结构,研究了结构及系统的准静态力学响应和变形失效特性,主要研究内容如下:（1）利用蜂窝的面外力学性能高的优势和自锁结构可扩展、易组装等功能性方面的优势,提出了蜂窝填充自锁管结构,通过实验和数值模拟的方法对比研究了填充蜂窝前后自锁结构/系统在准静态压缩下的变形模式、承载能力和吸能性能,并与现有自锁结构进行了对比研究。（2）基于超折叠单元理论,建立了静态压缩下方形蜂窝填充工字矩形自锁管结构的平均压缩力预测模型。研究了填充蜂窝孔隙率、蜂窝排布方式、装配间隙、堆叠方式等因素对结构变形和吸能的影响规律。（3）基于多阶和扁平化设计思想,提出了一种全方位自锁的变截面工字型自锁结构,通过准静态纵向侧压实验研究了工字型薄壁结构的力学性能,并建立了变截面工字型薄壁结构的有限元模型,同时以提高结构比吸能为目标对结构进行了优化设计。