随着近年来爆炸/冲击恐怖袭击以及意外事故的增多,建筑结构的防护安全成为研究的热点,其中以钢板混凝土组合结构形成的防爆墙受到工程界的重点关注。为此,本文针对拱形双钢板混凝土组合墙板在静力局部荷载下的破坏机理及其在爆炸荷载下的抗爆性能进行了试验与有限元数值仿真分析,具体研究内容如下:(1)设计制作了3个钢板厚度不同的拱形双钢板混凝土组合墙板结构,钢板间采用钢筋连接件进行拉结。采用半球型锤头,对拱形双钢板混凝土组合墙板进行顶部集中荷载下的试验研究,获得了试件在静力荷载下的加载变形过程、破坏模式、承载能力以及全过程力-位移曲线;试验结果表明试件在局部静力荷载下共经历四个阶段:近弹性阶段、屈服阶段、强化阶段以及破坏阶段;试件的变形以局部变形为主,破坏模式为试件连接件与下钢板连接处脱开,混凝土层碎裂以及锤头附近的上钢板发生开裂;连接件在试件达到屈服承载力前受拉,在强化阶段部分连接件退出工作。(2)基于有限元分析平台LS-DYNA进行了拱形双钢板混凝土组合墙板的精细化建模,通过与试验获得的力-位移曲线和破坏模式等对比验证了模型的适用性与准确性;进行了不同混凝土厚度、钢板厚度以及矢跨比等因素对组合墙板受力性能的影响分析,获得了上述因素对拱形双钢板混凝土组合墙板屈服承载力、极限承载力、破坏特征、混凝土破坏程度与钢板的应力分布等的影响规律。(3)结合试验与数值模拟得到的试件变形特性、破坏过程与特征,获得组合墙板结构局部荷载下的破坏机理:在屈服阶段试件的破坏主要体现为正截面的受弯破坏,在强化阶段达到极限承载力时上钢板发生开裂;基于力法方程与平截面假定,提出了在给定范围内适用的拱形双钢板混凝土组合墙板结构屈服承载力计算方法,并得到了试验与有限元模拟结果的验证。(4)建立了拱形双钢板混凝土组合墙板在爆炸荷载下的有限元模型,通过与已有文献中的双钢板混凝土组合墙板爆炸试验结果进行对比,验证了爆炸荷载下有限元模型的准确性;对比分析了试件在近距离地面爆炸、近距离中心点爆炸以及远距离爆炸下的不同破坏模式;验证了拱形双钢板混凝土组合墙板作为一种防护结构的合理性与有效性,其中混凝土层作为主要的耗能部分,两侧钢板及连接件起到约束混凝土并减小试件整体变形的作用;进行了爆炸荷载作用下的参数分析,获得了爆炸位置、炸药当量、混凝土层厚度、钢板厚度以及矢跨比对组合墙板抗爆性能的影响规律。