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改革开放以来,国内建设了很多高坝,如已建的三峡大坝,溪洛渡拱坝等。大坝作为水工建筑物的一部分,在现代经济社会政治形势下,其安全性是国家安全防护的重中之重。随着现代战争技术与武器的发展,大坝已然成为战争中重要的打击与争夺对象,特别是近年来恐怖袭击频繁,防止大坝结构冲击和研究大坝的抗爆性能至关重要。因此对爆炸荷载作用下的水工大坝破坏特征和抗爆措施的研究具有很大的现实意义。重力坝作为水工大坝中最常见的坝型之一,本文分别研究了重力坝的挡水坝段和溢流坝段在接触爆炸荷载作用下的动力响应及裂纹分布特点。针对重力坝的损伤裂纹分布特点,研究了泡沫铝新型材料作为抗爆材料时大坝的抗爆性能。本文主要做了以下三个方面的工作:(1)基于Lagrange算法模拟正常蓄水位及空库条件下混凝土重力坝挡水坝段水下接触爆炸。考虑爆炸荷载作用下混凝土的高应变率的影响,采用HJC(Holmquist-Joh nson-Cook)本构模型模拟坝体混凝土的损伤破坏及塑性变形的破坏特性,并对正常蓄水位与空库条件下炸药接触爆炸的大坝动态响应及破坏特征进行了分析。(2)基于Euler-Lagrange耦合算法模拟混凝土重力坝水下接触爆炸荷载作用下的动力响应和裂纹分布特点。对于挡水坝段,研究在不同炸点的水下接触爆炸荷载作用下大坝的动力响应以及损伤裂纹分布特点;对于溢流坝段研究了在满库与空库时溢流坝在爆炸冲击波作用下的动力响应及损伤程度,并进一步对比研究了满库时大坝在不同炸点的水下接触爆炸荷载作用下大坝的动力响应及损伤分布。(3)采用高性能工程材料泡沫铝作为大坝的新型抗爆材料,研究在爆炸荷载作用下泡沫铝材料作为保护层时大坝的抗爆性能。研究结果表明泡沫铝新型抗爆材料在减小大坝动力响应和抑制裂纹分布具有很好的效果。