传统的防爆墙往往为砌体墙、混凝土墙或钢混组合墙等实体形式。一方面此类防爆墙在近距离爆炸荷载下会产生大量碎片以相当高的速度向后方飞散冲击,对墙后建筑、设施和人员等形成极大安全威胁;另一方面,在城市范围内的关键建筑周围放置此类实体防爆墙,往往会造成民众的恐慌情绪,对社会秩序带来严重负面效应,对社会经济的影响可能超过爆炸事件本身。本项目基于波的传播和干涉理论开发一种新的防爆墙设计,通过在重要防爆区域放置护栏型结构柱,引起产生于相邻柱的反射波和衍射波的再反射、干涉等作用,进而消减部分波能。本项目的主要研究内容为(1)基于爆炸波传播的理论推导,应用AUTODYN有限元分析软件通过二维数值模拟进一步理解爆炸波传播的规律。然后在二维数值模拟中针对不同配置的护栏柱分析其减弱爆炸荷载的有效性;(2)根据二维数值模拟的研究结果,通过设计现场缩尺爆炸试验,对新型护栏型防爆墙的排布进行研究,进一步验证不同排布的护栏型防爆墙对爆炸荷载的防护有效性;(3)基于二维数值模拟及现场试验的研究结论,对护栏型防爆墙进行三维数值模拟拓展研究,对其在近距离爆炸荷载作用下的结构响应及具体排布参数进行了详细分析,最终提出护栏型防爆墙的排布建议。基于最优排布的护栏型防爆墙,通过大量数值模拟计算,分析数据最终得到护栏型防爆墙后作用在建筑物表面的反射压力和冲量。这一全新设计理念在增加防爆墙对墙后人员和结构的防护等级的同时,可以避免产生碎片灾害,极大的节省材料和建造成本,同时适用于城市环境结构减爆,在军民两用领域有着极大的应用前景。