建筑结构受撞击破坏近年来屡有发生,越来越受到工程界的重视。钢管混凝土是在钢管中填充混凝土而形成的结构,这种组合结构在撞击下损伤和破坏问题的研究属塑性动力学范畴。由于结构在冲击作用下的响应是一个复杂的非线性力学问题,目前该研究领域还比较薄弱,尤其对混凝土结构侧向冲击的研究仍属空白领域。随着钢管混凝土结构的应用日益广泛,钢管混凝土结构耐撞性的研究变得更加必要。本文以3.5mm壁厚的钢管混凝土构件为研究对象,采用落锤施加冲击荷载,进行试件侧向冲击试验研究,并利用有限元程序ANSYS/LS-DYNA进行了相关数值模拟分析,对比分析此种构件在冲击荷载作用下的耐撞性和其影响因素。首先,本文进行了钢管混凝土构件在两端简支、一端固定一端简支和两端固定三种约束条件下受侧向冲击作用的耐撞性试验,实测了该模型在冲击荷载作用下的动力响应及破坏的过程,得出了试件在冲击力作用下的时程曲线和挠度变形情况。通过对空心钢管试件进行同样的冲击试验、对钢管混凝土构件进行静载试验,测定相应试件的力学性能。其次,本文利用了显式有限元的计算理论与计算方法建立相应的数值模型,对撞击接触的动力学数值计算结果进行了初步研究与归纳。对试件进行实体建模,对试验模型进行了冲击的仿真研究,并和试验进行对比,验证仿真结果,找出能够合理描述试验结果的计算模型。反之,又通过大量的模拟仿真,来研究试件的耐撞性。这样,有效地减少了试验次数,降低了试验的成本。在仿真模拟过程中,研究了落锤在三种不同约束下试件的应力、应变、冲击力和挠度的大小及分布规律,完成了挠度和冲击力的时程曲线。结合试验提出了试件的破坏准则,并找出了试件的临界能量。并通过大量的数据回归,提出了试件的临界能量和临界冲击力的经验公式。在分析影响构件的耐撞性因素时,主要从约束条件和冲击能量两个方面进行。同时通过延拓分析、归纳和计算,得到构件在形成塑性铰时所能承受的动力塑性极限弯矩,构件挠度、冲击力、塑性铰形成位置同冲击部位的关系。最后通过试验和计算机模拟表明:钢管混凝土构件具有良好的抗冲击作用,在构件受到撞击作用时,表现出很好的延性,材料有明显的屈服阶段。落锤的速度越高、能量越大,构件的动力响应越明显。在影响钢管混凝土的耐撞性方面,构件受到的约束越强,构件的耐撞性就越好。