随着精确制导武器与新型钻地武器的快速发展,地下、半地下或者山体结构中的坑道受到导弹打击、内部发生爆炸的可能性越来越大。炸药爆炸是一种迅速的化学动力反应过程,反应过程中伴随着高压气体膨胀和冲击波传播,具有极强的破坏作用。由于坑道方向、结构以及所处环境的不同,炸药在坑道内爆炸时,冲击波会在坑道内产生复杂的反射、叠加、扩散等现象。坑道结构及设施在爆炸冲击波作用下易受损,内部的人员在超压作用下易伤亡。因此在坑道结构设计中,需要考虑爆炸造成的毁伤作用,对坑道内爆炸冲击波的传播规律及破坏效应的研究就显得尤为重要。本文采用数值模拟的手段,结合试验验证的方法,系统开展了坑道内爆炸冲击波的形成及传播规律和爆炸载荷下坑道结构的动力响应研究。具体内容如下:首先,依据爆炸冲击波的相关理论对冲击波传播中的各种现象,如马赫反射、绕流现象等进行了研究;依托AUTODYN软件,确立了映射计算方法,进行了物理模型的建立和本构模型、参数的合理选取,通过对比任新见教授的试验,数值模拟与试验的误差低于6%,验证了数值模拟的正确性,为后续的研究工作奠定了基础。然后,开展了坑道内爆炸冲击波形成与传播规律研究。对长直坑道内爆炸相似律进行了研究,得出了相似需要满足的条件;对长直坑道内炸点位置对冲击波形成与传播的影响进行了研究,炸点位置距离轴心位置越远,冲击波在坑道内的反射与振荡持续的时间越长,形成平面波所需的时间和距离越长;对L形坑道内冲击波的反射、叠加以及衰减规律进行了研究,冲击波传播到拐角处,会发生反射和叠加,反射波一部分回到原坑道,一部分传递到下一坑道,冲击波拐角后峰值降低;分析了T形坑道内,下部坑道、左部坑道和交叉口位置爆炸冲击波的反射、绕流等现象,总结了其传播衰减规律。最后,开展了坑道在爆炸载荷下的动力响应研究。分析了不同炸点下不同坑道结构的动力响应规律,坑道的破坏主要集中在爆炸后的极短时间内,具有响应快（0.003ms～0.05ms,达到了微秒级）、载荷大（由几十到几百兆帕）、持时短（0.3ms～3ms）的特点。在坑道内,其最大应力、应变、位移和速度都随着爆心距的增大而减小。在L形坑道内,在坑道壁外侧拐角处会产生应力集中的现象,是结构中最易损伤的位置。T形坑道内上壁面中心和左右两拐角为承受爆炸载荷最集中的部位,其中上壁面中心为最易受损伤部位。