桥梁是道路交通的重要节点,在陆地交通运输体系中具有重要的作用和地位,可能遭受导弹打击、恐怖爆炸和偶然爆炸等爆炸作用。斜拉桥作为大跨度桥梁主要桥型之一,遭受恐怖袭击的风险较大。本文针对大当量TNT桥面恐怖爆炸,对桥梁结构爆炸损伤破坏倒塌数值模拟方法和破坏机理展开了研究。主要内容如下:(1)爆炸加载和ALE多物质流固耦合算法有限元模拟研究。对大当量TNT空中自由爆炸进行了数值模拟,对比了模拟超压峰值和经验公式计算值,研究了大当量TNT空中自由爆炸数值模拟的合理性;对RC板爆炸试验进行数值模拟,研究ALE算法以及RC结构材料模型的有效性。(2)有限元数值模拟方法研究。结合工程结构爆炸损伤破坏不同阶段的特点分析了分阶段模拟工程结构爆炸损伤破坏过程的必要性,指出了当前分阶段有限元模拟方法的不足,研究了分阶段连续耦合方法基本思想和有限元实施步骤。通过对矩形RC简支梁的爆炸损伤坍塌过程的模拟研究了分阶段连续耦合有限元方法的可行性。(3)斜拉桥桥塔爆炸破坏机理研究。根据某斜拉桥工程模型建立了A型斜拉桥桥塔有限元模型,运用LS-DYNA软件,采用“三阶段连续耦合”有限元方法对A型斜拉桥桥塔爆炸损伤破坏直至倒塌全过程进行了数值模拟,研究了桥塔局部破坏和整体倒塌阶段过程,分析了桥塔局部响应和整体响应阶段的破坏机理和破坏模式。