钢板-混凝土组合结构(SPCCS)是一种具有自重轻、延性和抗力高、施工简便和经济效果显著等优点的新型混凝土组合结构。爆炸冲击载荷作用下SPCCS的力学性能与常规载荷作用下的结构性能相比,存在较大区别。论述了SPCCS的构成特性与分类,从理论、试验和数值模拟三个方面综述了爆炸冲击载荷作用下SPCCS的动力响应和损伤破坏的最新研究成果,并对其未来发展趋势进行了展望。

为了研究附加交叉斜筋与环形钢筋对钢筋混凝土板(RC板)抗爆性能的影响,采用LS-DYNA软件对爆炸荷载作用下RC板进行了数值分析。选取典型的RC板抗爆试验文献作为参考依据验证了数值分析方法的正确性,并研究了爆炸荷载作用下,附加交叉斜筋与环形钢筋的RC单向板与RC双向板的动力响应与破坏形态。结果表明,选择合理的材料模型,数值分析结果可以精确地与试验结果相吻合。附加交叉斜筋与环形钢筋的单向RC板与双向RC板可以有效减小板中心最大位移与最大加速度,更加充分发挥受力钢筋的作用,降低板的破坏程度。附加交叉斜筋与环形钢筋均可提高RC板的抗爆性能,且提高程度大致相等。

运用显式有限元动力分析软件LS-DYNA,建立了典型钢筋混凝土柱的三维有限元模型。该模型采用了钢筋混凝土的分离式建模,不考虑两者之间的粘结滑移而考虑混凝土材料的应变率效应。在有限元模型的基础上,通过对比超高性能钢筋混凝土柱与普通钢筋混凝土柱结构在爆炸荷载作用下的动力响应,研究了超高性能混凝土柱结构的抗爆性能。研究结果表明,与普通钢筋混凝土柱结构相比较,超高性能钢筋混凝土柱结构的抗爆性能有十分显著的提高。