钢筋混凝土结构广泛应用于民用及国防领域,如房屋建筑、水利大坝、防护工事、飞机及武器存放库等,是主要的抗冲击防护结构。当这些高价值的构筑物作为攻击对象时,如何高效的打击目标和有效发挥其防护功能成为首要关注问题。与素混凝土不同的是,侵彻钢筋混凝土靶过程中,弹体阻力除了受混凝土强度影响外,还与钢筋配比密切相关,且钢筋网眼间距和力学性能等因素对弹体侵彻结果也有显著的影响。目前的研究均将钢筋混凝土进行等效增强处理,即使部分学者考虑了钢筋配筋率及直接撞击钢筋作用的影响,但由于模型局限性,仍然尚未提出令人信服的、可靠的理论研究方法。论文基于球型动态空腔膨胀理论,针对弹体侵彻钢筋混凝土靶问题,从理论分析、数值模拟及侵彻试验三方面开展了以下工作:首先以Forrestal and Tzou提出的素混凝土弹性-粉碎区动态空腔膨胀理论模型为基础,在粉碎区内引入体积配筋率,建立了考虑钢筋环向约束效应的钢筋混凝土动态空腔膨胀理论模型。通过与Forrestal and Tzou素混凝土模型对比分析,证明了本文理论模型对Forrestal and Tzou素混凝土模型的包容性;继而分析了不可压缩及可压缩条件下体积配筋率对空腔壁面径向应力的影响规律,并获得了简化计算公式。仅考虑粉碎区以内钢筋的约束作用,体积配筋率为6%时,径向应力的增幅约为14.4%(不可压缩),9.91%(可压缩)。表明钢筋对混凝土的环向约束效应提高了空腔壁面的径向应力,且径向应力随配筋率的增加而增大。同时,由于混凝土中钢筋主要承受拉力,故处于破裂区的钢筋将会对该区域混凝土产生较强的约束作用。为进一步完善理论模型,发展了含破裂区的钢筋混凝土动态球型空腔膨胀理论模型,给出了不可压缩及可压缩条件下空腔壁面径向应力的理论解。分析表明:考虑了破裂区后,空腔壁面径向应力值相对于未考虑破裂区的值小,这与素混凝土规律一致;通过对混凝土强度、体积配筋率等因素的分析,得到了考虑钢筋约束效应的侵彻阻力简化计算公式。结合已有半经验公式及试验数据分析,本文模型能够较好的反映侵彻过程中弹体减速度时程以及侵彻深度这两个重要的特征指标。实际侵彻问题,弹体直径一般大于钢筋网眼间距,侵彻过程中弹体不可避免的会直接撞击到钢筋。因此在空腔区(隧道区)内,考虑弹体直接撞击钢筋的阻力,建立了弹体直接撞击钢筋的侵彻阻力计算方法;结合考虑约束效应的阻力模型,建立了较为完整的钢筋混凝土靶侵彻阻力工程模型。提出以周期性衰减函数描述单层钢筋对周边素混凝土的约束作用,进而建立了多层钢筋混凝土和素混凝土组合靶的侵彻阻力模型,并与已有实验数据、经验公式进行了对比,验证了理论模型的有效性并作了进一步讨论。随后,鉴于弹靶侵彻过程中,混凝土产生的不同响应区大小对弹体侵彻阻力、混凝土靶体损伤判别有着重要意义。结合论文建立的钢筋混凝土动态空腔膨胀理论模型,提出了侵彻过程中不同速度下,混凝土破裂区、粉碎区区域大小的计算方法,并讨论了体积配筋率、混凝土强度对各区域大小的影响,得到了侵彻过程中混凝土损伤区域的变化规律。采用有限元方法,对侵彻钢筋混凝土靶空腔膨胀过程开展了数值分析工作,提出以混凝土的极限拉、压应变为阈值对各响应区进行识别划分,得到了侵彻过程中混凝土各响应区的区域大小;并分析了体积配筋率、网眼间距等参数对各响应区域大小的影响。最后,开展了直径156mm的大尺寸弹体正侵彻钢筋混凝土靶试验,通过预埋压力传感器获得了侵彻过程中不同位置处混凝土的压力值,并做了初步的分析。结合数值模拟,分析了混凝土损伤分区及不同位置处钢筋应力状态,为前面理论分析的假设提供了一定的支撑。进一步的,考虑混凝土细观组成,初步分析了刚性弹正侵彻过程中发生弹道偏转的原因及可能影响因素。以弹体偏转角度为指标,定量讨论了混凝土细观因素(骨料随机分布、骨料强度、砂浆强度等),弹体直径/骨料最大粒径比以及侵彻速度对弹道偏转的影响。根据弹体直径/骨料最大粒径比值分析,给出了混凝土细观模型和均匀模型分别用于弹体侵彻数值模拟的适用范围。