在当今世界,资源问题和环境问题日益严峻,发展和利用水资源成为一个重要课题,作为水利水电工程的主体设施,大坝在世界各地被建立起来。在大坝为国民经济发展提供清洁能源的同时,也成为恐怖威胁和局部战争中的重点打击对象,一旦大坝受到破坏,将对国家和人民的生命财产安全造成无法估计的重大损失,因此研究大坝在强冲击载荷下的力学响应具有非常重要的战略意义。有鉴于此,本文针对混凝土重力坝在强冲击下的力学响应问题开展了系统的研究,为坝体的设计优化、安全防护以及毁伤评估提供了依据,全文的研究工作如下:1、分析了混凝土重力坝在侵彻及爆炸加载下的有限元模型,研究了混凝土材料、弹体材料、炸药、水以及空气的本构模型,运用LS-DYNA有限元软件,建立弹体侵彻混凝土重力坝的有限元模型,研究弹体初速度对侵彻效应的影响,对比不同弹体侵彻角度的作用效果。弹体初速度越大,其侵彻深度越深,开坑越大;侵彻角度越大,侵彻深度受影响越明显,甚至可能发生跳弹现象。2、在侵彻结果的基础上,建立炸药在坝体中内爆的流固耦合模型,通过重启动计算程序还原侵彻后的应力状况,研究弹体侵彻爆炸联合作用下混凝土重力坝的动态响应,从模拟结果可以看出弹体侵彻过程对坝体的破坏主要集中在弹道附近,而爆炸过程则对坝体造成大面积的结构毁伤。3、在客观分析炸药在水下爆炸影响因素的基础上,建立炸药水下爆炸的流固耦合模型,研究装药位置、装药量、爆心距以及介质等影响因素对爆炸毁伤混凝土重力坝的影响,得到各个影响因素的作用规律。4、研究了弹体高速入水的空化现象,建立弹体高速入水的流固耦合模型,对弹体高速入水过程进行数值模拟研究,在此基础上,对弹体水下侵彻混凝土重力坝的过程进行研究,观察在整个过程中水和空气的形态变化,对比弹体水下侵彻与空气中侵彻的破坏程度。