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混凝土作为一种特殊的复合材料,以其良好的易成形性、耐水耐火性以及经济性等特点,在防护工程等设施中得到了广泛的应用,混凝土结构的抗爆抗侵彻问题的研究也一直是一个热门的研究领域。但混凝土在遭受冲击作用时极易发生脆性破坏,崩落飞溅的碎块对设备及人身安全都带来了不小的威胁。超高韧性水泥基复合材料UHTCC(Ultra-High Toughness Cemeniitious Composites)作为一种新型的受拉应变硬化的纤维混凝土材料,极限拉应变超过3%,韧性高,因此在抗爆抗冲击领域有着广泛的应用前景。本文利用近三十年来迅速发展的数值模拟技术,对UHTCC抗爆抗侵彻的性能进行了研究,具体的工作如下:1)对常见的数值模拟算法进行了对比分析,确定了拉格朗日算法作为UHTCC抗侵彻试验模拟的数值算法,以及任意拉格朗日欧拉算法作为UHTCC抗爆试验模拟的数值算法。2)对常见的HJC、RHT和K&C混凝土模型进行了对比分析,确定了 K&C模型是较适合于模拟UHTCC的材料模型,并通过必要的试验确定了模型部分关键参数的取值。3)针对UHTCC靶受弹体侵彻、炸药接触式起爆以及侵爆联合作用三种工况进行了数值模拟,并与部分试验的结果进行了对比。试验与模拟结果表明,PVA纤维的掺入对改善靶体的抗侵彻能力几乎没有影响,而加入粗骨料可以提高抗侵彻能力。进行了 20MPa、50MPa、80MPa及100MPa的UHTCC及混凝土靶的侵彻试验数值模拟,发现UHTCC靶的侵彻深度相比普通混凝土略有增加,但靶体的开坑直径减小了至少50%。同时在抗爆试验和模拟中发现,UHTCC材料具备优异的抗爆性能,开坑深度相比普通混凝土减小了 80%。最后,较为系统地总结了 UHTCC在各种工况下的性能表现。最后,对本文所做的研究工作进行了简单总结,并讨论了下一步需要深入研究的方向。