随着经济的极速发展,钢结构被广泛的应用到各种建筑结构中,钢柱作为钢结构的主要竖向承重构件,当爆炸在钢结构附近发生时,可能导致钢柱的损毁,因此钢柱的抗爆能力与整个结构的抗爆能力紧密相关。本文以喷涂不同厚度聚脲弹性体H型钢柱作为研究对象,建立数值计算模型,并通过与冲击试验结果对比,验证了数值模型的合理性。本文主要工作如下。(1)利用摆锤冲击试验机,对聚脲与不同金属材料组成的复合结构进行冲击试验,研究聚脲对金属材料抗冲击性能的影响。通过对比试件吸收的能量及金属断面分析,得出聚脲可以提升试件的抗冲击能力。(2)研究了不同爆炸位置、爆炸方向对喷涂聚脲H型钢柱抗爆性能的影响。爆炸在钢柱周围发生时,产生的冲击波将绕钢柱形成涡流,爆炸冲击波沿H型钢柱强轴方向传播时,钢柱的主要损伤发生在柱脚翼缘与腹板连接处,当爆炸冲击波沿H型钢柱弱轴方向传播时,由于钢柱翼缘、腹板和地面形成的狭小空间,使得冲击波在柱脚处的多次反射,导致钢柱柱脚腹板位置的变形较为严重。(3)建立了喷涂不同厚度聚脲弹性体H型钢柱的数值模型,通过对不同爆炸条件下喷涂聚脲H型钢柱的变形、位移及钢柱在爆炸过程中的能量变化规律分析,发现聚脲对H型钢柱弱轴方向的抗爆性能提升更为明显,5mm厚聚脲能够降低H型钢柱17.5%的位移峰值。(4)研究了爆炸距离较近时,聚脲弹性体对H型钢柱抗爆性能的影响。研究表明:2.17kg炸药距H型钢柱翼缘10cm处爆炸时,炸药附近的钢柱腹板位置破坏最为严重,涂覆5mm厚度聚脲,能够避免该位置发生破坏,减小钢柱的位移、变形。