钢纤维高强混凝土既有高强混凝土抗压、耐蚀性强等优点,又有钢纤维抗拉、抗剪和抗弯性能好等特点,常作为建筑结构的主要材料。但随着工业发展迅速,地域冲突加剧,爆炸事故和恐怖袭击时有发生,建筑结构在受到爆炸冲击作用时常损伤严重,因此,需考虑钢纤维高强混凝土的抗爆性能。本文在研究混凝土结构抗爆理论基础上,对钢纤维体积含量为0%、0.6%、1.2%、1.8%的钢纤维高强混凝土(SFRC)板进行炸药接触和非接触爆炸实验,并运用数值模拟方法开展其抗爆性研究,主要内容如下:(1)爆炸荷载作用下SFRC板动态响应试验。试验采用加速度、应变片和位移计对不同纤维体积含量的SFRC板在爆炸荷载下动态响应过程进行跟踪,分析相关数据表明:混凝土基体强度一定时,掺有钢纤维板背部加速度、应变及挠度值都要小于未加纤维混凝土板,纤维的加入可显著增强高强混凝土的抗拉性能,延缓混凝土的开裂,分散爆炸波能量;通过分析板的宏观破坏形态,对爆炸坑体积和剥落坑体积采用多项式函数拟合,也论证了此点。(2)SFRC板抗爆细观数值模拟。基于钢纤维于基体中随机分布特征,借助MATLAB和ANSYS/LS-DYNA建立包含钢纤维、钢筋和混凝土介质的三维细观数值模型,通过试验验证了细观有限元模型的正确性和有效性,进一步分析长径比、板厚及基体强度变化对结构抗爆性能的影响。纤维体积含量和爆炸形式相同条件下,结构抗爆性能随着纤维长径比、板厚度和混凝土强度的增加而增大,损伤程度逐渐减小,迎爆面漏斗坑体积变化微小,但背部剥落坑体积减小明显,综合研究得出表明纤维长径比60、板厚11cm、混凝土强度70MPa时,结构抗爆性能较优。(3)SFRC板损伤监测。引入嵌入式压电智能骨料,采用主动测试技术监测SFRC板在每次爆炸时损伤状态,同时与超声波测试结果进行对比,利用小波包能量分析理论计算损伤指数,发现钢纤维高强混凝土抗爆能力得到明显提高,压电智能骨料也适合用来监测结构动态损伤。