混凝土作为一种广泛应用于民用和军用工程的建筑材料，研究其结构受冲击或爆炸载荷下的响应和破坏具有非常重要的理论意义和工程应用价值。尤其是对于桥墩、大坝、码头、城市下水道等一些长期浸泡在水中的混凝土结构，其内部自由水含量很高、甚至处于饱和状态。含自由水混凝土结构受冲击或爆炸载荷下的响应和破坏会有所不同。本文主要目的是对现有混凝土动态本构模型进行修正，加入自由水效应，并将其应用到混凝土靶板受冲击或爆炸载荷下的响应和破坏问题，预测其侵彻深度、残余速度、裂纹的形成与扩展，并分析其演化过程。本文研究内容主要包括以下几个方面:　　1.基于现有的混凝土动态本构模型和混凝土材料实验数据，对自由水效应影响的强度面形式和应变率效应进行修正。该模型考虑了混凝土材料的压力相关性、应变率效应、Lode角（加载路径相关性）、拉伸和剪切损伤和自由水效应。通过数值模拟的方法，研究了混凝土材料的惯性效应，总结出尺寸影响的归一化公式，并以SHPB和平板撞击实验结果加以验证。讨论了混凝土材料最大动态拉伸强度及其确定方法，并通过对强度面的分析，得出拉伸强度与剪切强度之间的关系，从而可以通过剪切波跟踪(SWT)技术来确定高应变率下拉伸强度的数值。　　2.用本文含自由水混凝土本构模型对不同形状弹丸撞击混凝土靶进行了数值模拟研究。(1)模拟了卵形弹侵彻和贯穿饱和混凝土靶，并与相关实验和其他模型的模拟结果进行比较，发现模型预测的弹丸加速度（载荷）、残余速度和侵彻深度，正面开坑、背面漏斗坑直径均与实验吻合得较好，且总体上优于Forquin模型的预测结果;(2)模拟了卵形弹侵彻和贯穿干燥和半潮湿混凝土靶，发现侵彻深度和残余速度均随着自由水含量的增加而减小，即混凝土结构的抗侵彻能力随自由水含量的增加而增强;(3)对球形空穴膨胀问题进行了数值模拟，与理论计算出的空穴表面径向应力、侵彻深度和残余速度进行了比较，发现理论模型因未考虑材料性能的细节而无法描述混凝土材料的自由水效应;(4)对平头弹以不同速度撞击干燥和饱和钢筋混凝土靶板进行了数值模拟，通过对比不同时刻的撞击剖面（破坏形貌）图，发现干燥和饱和靶板裂纹起裂与扩展的不同。结果表明，饱和混凝土靶板的抗弹丸撞击能力较强，这与卵形弹所得结论是一致的。　　3.对钢筋混凝土板受爆炸载荷下的响应和破坏进行了数值模拟。(1)对干燥和饱和混凝土板受表面接触爆炸进行了数值模拟。虽然饱和混凝土板的震塌坑直径略大于干燥混凝土板，但其正面爆炸坑较小，且背面震塌坑中裂纹数量少很多，整体破坏程度较小;(2)对干燥和饱和钢筋混凝土板受封闭爆进行了数值模拟。饱和混凝土靶板中“井”字形裂纹的产生要晚于干燥混凝土板，且靶板凸起高度较低，整体破坏程度较小。总体来说，饱和混凝土板抗冲击能力略高于干燥混凝土。