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随近年来撞击和爆炸事件的增加,建筑物的安全防护日益成为工程界的研究焦点。双钢板-混凝土组合结构(SCS组合结构)具有高承载力和高延性的特点,特别适合用于抵抗冲击和爆炸等偶然荷载。聚氨酯泡沫材料(PUF)因其优良的缓冲吸能特性在交通工程、航天工程等领域的吸能系统之中得到了广泛应用,将聚氨酯泡沫材料作为吸能层应用于SCS组合墙板以组成PUF-SCS组合墙板,可充分结合两者的优势,对于提高结构的抗冲击性能和抗爆性能具有较高的实际工程意义和科学研究价值。本文对PUF-SCS组合墙板在冲击荷载和爆炸荷载下的动力响应、破坏机理和耗能性能进行了分析,并通过有限元仿真分析,系统考察了不同参数对组合墙板的抗冲击性能和抗爆性能的影响。主要研究内容如下:(1)对PUF-SCS组合墙板进行了设计,主要考虑连接件类型的选择、连接件数量的确定、聚氨酯泡沫吸能层与SCS主体结构的连接方式的确定等。为获取PUF-SCS组合墙板各组成材料的力学性能,进行了钢材、混凝土和聚氨酯泡沫的材性试验。基于有限元平台LS-DYNA,分别建立了平锤头和半球形锤头冲击作用下PUF-SCS组合墙板的精细化有限元模型,并与类似组合墙板结构的冲击试验结果进行对比分析,结果表明数值模拟方法能够模拟结构在冲击荷载下响应全过程。(2)进行了不同形状锤头冲击下组合墙板的动力响应分析和破坏模式分类,在平锤头冲击作用下,PUF-SCS组合墙板的破坏模式为整体弯曲破坏,其动力响应过程可分为三个阶段:聚氨酯泡沫压缩阶段、SCS主体结构承载阶段以及回弹阶段;在半球形锤头冲击作用下,PUF-SCS组合墙板的破坏模式为局部破坏和整体弯曲破坏,其动力响应过程可分为四个阶段:聚氨酯泡沫压缩阶段、SCS主体结构局部变形阶段、SCS主体结构弯曲变形阶段以及回弹阶段。分析了有无聚氨酯泡沫吸能层、混凝土厚度、聚氨酯泡沫层厚度、钢板厚度等参数对于PUF-SCS组合墙板的冲击力、墙板位移及各组成部件的吸能能力的影响规律。(3)建立了近距离爆炸荷载和远距离爆炸荷载作用下PUF-SCS组合墙板的精细化有限元模型,通过经验公式和文献提供的试件爆炸试验结果两个方面验证了数值建模方法的合理性。爆炸动力数值结果表明:近距离爆炸下,PUF-SCS组合墙板的破坏模式为弯剪耦合破坏;远距离爆炸下,PUF-SCS组合墙板以整体弯曲破坏为主导破坏模式。最后从墙板位移、响应时长以及各组成部件的吸能能力等不同角度,系统探究了炸药当量、爆炸距离、聚氨酯泡沫层的设置及其厚度、混凝土厚度、钢板厚度等因素对PUF-SCS组合墙板的抗爆性能的影响。