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防护结构指能够抵抗预定杀伤武器破坏作用的工程结构,目前常见的野战防护结构大多由钢筋、混凝土材料筑成,并设置了各类尺寸的孔口供射击、观察、通风和出入使用。接触爆炸对带孔防护结构的毁伤效应主要体现在以下两个方面:(1)接触爆炸产生的威力强大的冲击波经孔口进入防护结构内部,可能对结构内部的人员及设备造成一定程度的毁伤,甚至导致人员的死亡、设备的瘫痪;(2)接触爆炸可使防护结构的钢筋混凝土墙体受到一定的损伤,甚至造成墙体贯穿、结构坍塌。一旦带孔防护结构内部人员、设备受到严重伤害,或者钢筋混凝土防护结构发生贯穿、坍塌等破坏,通常就认为该防护结构丧失了作战能力。针对接触爆炸荷载作用下带孔防护结构的毁伤效应问题,本文从上述两个方面出发,以理论分析为基础,以数值模拟为主要技术手段,结合已有相关试验数据对数值计算中参数进行标定及检验,研究了接触爆炸条件下带孔防护结构内外冲击波传播规律和钢筋混凝土墙体的毁伤效应,取得了以下成果:1以空气动力学理论为基础,结合AUTODYN有限元模拟,分析了接触爆炸条件下带孔防护结构内外及孔口处冲击波传播的特征现象及规律,提出了爆炸冲击波对结构内部各墙面荷载的确定方法,推导了接触爆炸荷载作用下带孔防护结构内空气压力的计算公式;2在目前广泛使用的空腔膨胀理论的基础上,研究了爆炸分区特征参数的计算方法,对爆炸作用下混凝土材料各阶段的损伤发展过程进行了分析,得到了最大破坏半径的计算公式,并揭示了钢筋对混凝土在爆炸荷载作用下的止裂机理,对钢筋附近混凝土动应力集中现象进行了深入研究;3分析总结了接触爆炸荷载作用下带孔防护结构毁伤效应研究所涉及的几种材料(空气、炸药、混凝土和钢筋)的状态方程及其本构模型,并通过比较相关试验的实测数据和数值计算数据,验证了所选材料状态方程及其本构模型对本研究的适用性;4采用AUTODYN有限元分析软件,分别对接触爆炸荷载作用下带孔防护结构内冲击波的传播和钢筋混凝土靶板的破坏进行数值模拟。通过对比不同爆炸工况下不同测点处冲击波超压随着时间的变化过程,分析带孔防护结构内部冲击波的传播规律及各特征参数的变化特点,并以数值计算的结果为基础,拟合得到了结构内部中心处爆炸冲击波特征参数的预估公式。通过分析不同接触爆炸荷载作用下钢筋混凝土靶板破坏的发展过程及各阶段的破坏形态,得到了钢筋混凝土靶板毁伤程度与药量的关系,从而研究了接触爆炸荷载作用下防护结构钢筋混凝土墙体的毁伤效应。