金属面夹芯板是由较薄的金属面板和相对较厚的轻质芯材经一定成型工艺粘结而成的组合结构,由于具有良好的工作性能,已经在工业厂房和活动房等结构中得到广泛应用。以夹芯板为围护构件的活动房屋经常在化工、石油、矿山开采、建设工地等地区使用,此时结构常常受到爆炸、冲击和火灾等意外荷载作用,存在着安全隐患。　　针对金属面夹芯板结构所遇到的上述实际问题,在理论分析的基础上，结合现有的实验研究结果和有限元分析方法,对金属面夹芯板结构在爆炸、冲击和火灾下的性能进行系统研究。具体包括以下研究工作:　　1)建立了金属面夹芯板结构在爆炸、冲击和火灾下的有限元模型,并对有限元模型进行了实验验证,为后续研究提供数值计算方法。　　2)基于夹芯板在爆炸荷载下的变形规律将其变形过程分为弯曲剪切变形、弹性拉伸变形、塑性拉伸变形和拉伸断裂四个阶段。基于理论推导给出夹芯板全过程的变形公式,给出了变形公式中分界荷载的取值,即受拉分界爆炸荷载、屈服分界爆炸荷载和断裂分界爆炸荷载。并采用有限元方法对上述变形公式进行了验证,最终给出了夹芯板抗爆验算方法。　　3)采用有限元方法研究了整体结构对夹芯板抗爆性能的影响,发现了夹芯板端部纵梁的挠曲变形对夹芯板变形有较大影响,而纵梁对夹芯板的转动约束和结构的整体水平变形对夹芯板的变形影响较小。最终给出了考虑纵梁影响的结构中的夹芯板变形计算公式和抗爆的验算方法。　　4)采用显式有限元计算方法对夹芯板抗冲击性能进行研究,得到相关参数对夹芯板局部变形、整体变形、总变形和冲击力的影响。由构件局部变形势能和外力功建立体系的总势能,采用势能驻值原理得到了集中力和局部变形的关系;根据集中力和整体变形关系得到整体变形刚度;并采用侧推静力分析对夹芯板的局部变形刚度和整体变形刚度进行了修正和验算。　　5)采用静力方法对夹芯板抗冲击性能进行分析,将夹芯板的局部变形势能和整体变形势能相结合,通过与冲击体动能建立能量守恒关系,得到了夹芯板在冲击下的静力等效集中荷载、局部变形值、整体变形值和总变形值;采用动力方法对夹芯板抗冲击性能进行分析,将整个冲击体系看作弹簧质量模型,引入局部变形刚度和整体变形刚度,根据弹簧质量模型的动力平衡关系,得到了夹芯板总变形值和冲击力;静力法和动力法得到的结果是一致的。最终,以夹芯板上层金属面板开裂或夹芯板产生较大整体变形为冲击破坏验算标准,给出了金属面夹芯板抗冲击设计的验算方法。　　6)通过火灾室内热烟气层的热平衡得到了室内温度的基本公式,公式中反映了影响室内温度的各个因素。针对一般室内和活动房特有结构形式建立FDS模型,从而得到了一般室内和活动房室内温度基本公式中的相关参数取值,并结合t2火灾发展模型得到了活动房室内火灾的升温曲线。　　7)基于临界温度相等的原则,将结构变形曲线简化为弹性段和垂直段,来代替原有的弹塑性模型。理论推导得到弹性段的变形公式,并给出了分界点的确定方法,进而求得了单榀结构火灾下的临界温度计算公式。通过有限元方法比较了单榀框架和整体结构的抗火性能。最后,为了方便活动房结构的防火设计,给出了防火保护层厚度的实用计算公式。　　本课题得到金属面夹芯板在爆炸和冲击下的变形计算公式和验算方法,以及活动房室内火灾升温公式、临界温度和保护层厚度计算公式,具有较强的理论意义和实际应用价值。