基于波的传播过程中遇到障碍物会产生干涉、衍射等复杂现象能够消减能量的原理,郝洪及其课题组对由多个单独结构柱组成的“一维立柱式”护栏型防爆墙进行了一系列研究,其对爆炸荷载削弱的有效性已通过现场试验和数值模拟得到论证。本文在已有护栏型防爆墙研究成果的基础上,提出了一种新型的网型防爆墙,该防爆墙通过在立柱上增设横杆,形成“二维平面式”的网型防爆结构,考虑在两个维度方向上发生复杂的干涉、衍射相消的效果。本文对网型防爆墙进行了三维数值模拟研究,主要进行了如下四个方面工作:(1)研究并对比分析了单层网型防爆墙与多层护栏型防爆墙的减爆效果。在AUTODYN中建立单层网型防爆墙,以及1/2/3层护栏型防爆墙,并对比分析防爆墙后测点的超压和冲量结果,获得不同防爆墙的减爆效果。研究表明单层网型防爆墙的防护效果优于1层和2层护栏型防爆墙,接近3层护栏结构,证明了网型防爆结构对于爆炸波的干涉、衍射所达到的消减效果更佳及模型有效性。(2)研究并对比分析了不同布置形式和层数下共13种网状防爆墙的防爆效果。在100kgTNT当量下的防护效果,并对爆炸波传播方向和建筑物表面上的超压、冲量做比较分析,研究表明不同层的网型防爆墙的横纵杆之间呈错开布置能达到最佳的防护效果。(3)研究建筑物表面超压、冲量分布规律,并对其进行计算公式拟合。选取了TNT当量、网型防爆墙组合形式、爆心到网型墙的距离、建筑物高度等4个参数,研究不同参数对建筑物表面荷载分布的影响,提取数值模拟计算得到的刚体建筑物表面标定测点的反射超压及冲量数据,进行数据处理,得到合理简化的荷载曲线,并进行荷载公式拟合,为网型防爆墙后建筑物的爆炸荷载评估和抗爆设计提供依据。(4)研究并对比分析了新型网型防爆墙与传统钢筋混凝土实体防爆墙在不同当量TNT作用下的结构响应。研究表明钢筋混凝土实体防爆墙在大当量TNT作用下会产生高速碎片,对周围人员财产和环境造成二次伤害;而优化设计的网型防爆墙的防护效果与其相当甚至更优,且钢材具有较强的韧性,爆炸作用下防爆墙仅发生局部钢材屈服产生塑性变形,不会产生高速碎片,这证明了新型网型防爆墙在结构防护上的优势。