近年来,随着经济的快速发展,车辆和城市基础设施数量与日俱增,建筑结构在其服役期间受到车辆意外碰撞的事故时有发生,而在冲击荷载作用下建筑结构往往会出现破坏甚至倒塌,这给社会安全造成严重威胁,建筑结构的抗冲击抗倒塌能力成为了结构工程师们在设计时必须要考虑的因素。由于钢管混凝土结构自身良好的受力特性,被广泛的应用于桥梁建设和高层建筑结构中,而柱子作为结构的主要受力构件,其抗冲击能力将是整个建筑结构安全的关键,因此开展车辆冲击荷载作用下钢管混凝土墩柱动力响应和损伤分析方面的研究具有重要的理论价值和实际意义。本文采用有限元程序ANSYS/LS-DYNA对车辆冲击荷载作用下钢管混凝土墩柱的动力响应及损伤进行分析,然后基于支座转角的损伤准则,通过大量数值模拟初步建立损伤曲线,最后拟合出损伤曲线公式。具体研究工作和成果如下:(1)通过有限元程序ANSYS/LS-DYNA对三组相关试验进行有限元模拟,分别得到各种工况下的冲击力时程曲线和位移时程曲线模拟值,然后与试验值进行对比,得到不管是构件的物理变形还是冲击力大小或位移大小都吻合良好,验证了在冲击荷载作用下钢管混凝土柱动力响应有限元仿真分析中,本文所选用的有限元软件和数值模型的适用性和可靠性。(2)建立了车辆冲击钢管混凝土墩柱有限元模型并进行参数分析,得到冲击力时程曲线整体走势基本可分为突变、稳定和下降三个阶段。但当车辆速度或车辆质量增大到一定值后会出现第二次突变,形成突变、稳定、再突变和下降四个阶段,二次突变值随车速或车辆质量的增大而增大。然后根据参数分析得到的冲击力时程曲线分别采用局部平均法和全局平均法两种方法计算等效冲击力,结果表明在本文研究范围内,我国相关规范中对车辆冲击力的取值略显不安全。(3)对车辆冲击荷载作用下钢管混凝土墩柱的损伤评估进行初步探讨,通过数值分析计算得到车辆冲击荷载作用下钢管混凝土墩柱主要发生压弯破坏和剪切破坏,然后根据模拟所得钢管混凝土墩柱损伤情况,确定基于支座转角的损伤准则,根据损伤准则建立损伤曲线,最后拟合出损伤曲线计算公式。车辆冲击荷载作用下钢管混凝土墩柱的损伤程度可根据车辆质量和速度的组合点在损伤曲线中的区域位置来进行快速评判。