鉴于水工结构遭受恐怖袭击或战争等突发极端荷载作用后失事后果的严重性,高坝结构的抗爆设防问题引起了世界各国的高度重视。对于结构抗爆设防问题的探索,实质上可归结为抗爆防护新材料的研究,本文首次提出采用钢纤维增强多孔混凝土作为高混凝土坝结构的水下抗爆防护材料。为全面深入的掌握钢纤维增强多孔混凝土的材料性能,揭示其抗爆防护机理和抗爆防护效果,本文主要采用饱和高吸水性树脂（Super Absorbent Polymer,SAP）代替传统泡沫孔隙制备出钢纤维增强多孔混凝土材料,开展了静态荷载下单轴压缩、劈裂试验及高应变率下SHPB动态压缩试验,并以测得的试验结果为基础进行了针对钢纤维增强多孔混凝土的HJC本构模型修正,研究了水下爆炸条件下增设钢纤维增强多孔混凝土防护层对被防护碾压混凝土板结构抗爆能力的影响。本文取得的主要研究成果如下:（1）系统总结了钢纤维增强多孔混凝土制备过程中投料顺序、成型方法及控制饱和SAP颗粒上浮的有效措施,制备出了均匀性良好的钢纤维增强多孔混凝土试样,探讨了不同钢纤维含量下钢纤维增强多孔混凝土抗压强度、劈裂强度的变化规律,揭示了钢纤维对其力学特性的增强机理,给出了钢纤维增强多孔混凝土中钢纤维掺入比不超过1.5%的建议,建立了一种能够准确描述其单轴压缩行为特征的改进应力-应变曲线模型,并提出了一种可利用钢纤维增强多孔混凝土抗压强度准确预测劈裂强度的新经验公式。（2）利用SHPB试验装置研究了高应变率下(76.0～289.89 s-1)不同纤维含量钢纤维增强多孔混凝土的动态压缩行为特征。结果表明,钢纤维增强多孔混凝土在76.0～289.89 s-1应变率范围内均表现明显的应变率效应,且钢纤维含量（Vf≤1.5%）越高其动态压缩强度、峰值应变及冲击韧性的增强效应越明显。高应变率下钢纤维增强多孔混凝土试样的破坏状态随应变率的增加由大块体逐渐变为小碎片状,表现出明显的“应变率硬化效应”;钢纤维含量越高试样的破坏程度越小,且高应变率下试样的破坏会导致端钩纤维被拉直或断裂,表现出了钢纤维能够提高混凝土基体强度、抑制裂纹发展的作用。对于钢纤维增强多孔混凝土而言,钢纤维的动态增强应这主要归因于:1)加载初期,钢纤维与混凝孔壁结构共同承受冲击压力,钢纤维起到了增强混凝土骨架结构的作用;2)随着荷载的持续增加,孔壁结构的薄弱区域开始出现裂纹,但钢纤维的引入可一定程度抑制裂纹发展,降低钢纤维增强多孔混凝土的破坏速度,提高其承载能力。（3）依据高应变率下钢纤维增强多孔混凝土的动态试验结果,提出了可用于预测高应变率下钢纤维增强多孔混凝土动态增长因子DIF的经验公式,且利用该公式计算出的预测结果与试验结果高度吻合,验证了提出经验公式的有效性。（4）系统阐述了已有经典混凝土动态本构模型的不足,考虑到数值仿真计算的可行性,以获取的复杂应力条件下的静态（单轴、三轴）试验结果和高应变率下SHPB动态试验数据为基础,对原始HJC本构模型中的应变率效应、强度面方程进行修正,建立了可用于描述钢纤维增强多孔混凝土动态力学行为特征的修正HJC本构模型,并通过重现高性能纤维混凝土梁落锤试验,验证了本研究HJC改进方法的可行性和有效性。（5）建立了可满足SHPB试验一维应力和应力均匀性假定的动态冲击试验数值计算模型,并将开发出的修正HJC本构模型嵌入有限元计算中,采用施加半正弦应力波的加载方式,重现了高应变率下钢纤维增强多孔混凝土的动态响应及损伤演化过程,得到了与SHPB试验结果吻合度较高的应力-应变曲线和破坏模式,证实了采用修正后HJC本构模型表征钢纤维增强多孔混凝土动态力学行为特征的有效性,并对高应变率下钢纤维增强多孔混凝土在不同时刻的破坏模式及修正HJC模型参数变化对模拟结果的影响进行了分析。（6）以碾压混凝土重力坝的坝前抗爆设防为出发点,采用数值模拟方法分析水下爆炸条件下增设不同防护方案对有限宽度碾压混凝土板结构抗爆能力的影响,揭示了钢纤维强多孔混凝土材料的消波和吸能效果,并采用失效体积率和混凝土损伤破坏分类评估的方法对钢纤维增强多孔混凝土防护层的抗爆防护效果进行综合评估,提出了在施工、设计条件允许的情况下应尽量选用较厚的钢纤维增强多孔混凝土防护层进行抗爆防护的建议。