近年来,交通运输业发展迅速,交通运输工具数量急剧增多,其运载能力也持续增加,汽车撞击城市桥梁的事故时有发生。撞击荷载对桥梁等结构造成了巨大的安全隐患,严重威胁着人民的生命财产安全和社会的繁荣稳定。钢桥墩由于具有轻质高强、占地空间小、延性好等优点,在城市交通中有着良好的应用前景。在钢桥墩底部一定高度范围内填充混凝土,有望大幅提升桥墩的抗撞性能。本文对此类部分填充矩形钢管混凝土柱式桥墩的抗撞性能进行试验和有限元研究,主要内容如下:首先,利用自制摆锤撞击试验装置,针对混凝土填充率、撞击能量、撞击角度等试验参数,开展了3根空钢管试件和9根部分填充钢管混凝土柱试件的撞击试验,并借助动态数据采集系统、高速相机及数字图像相关技术,得到了撞击力时程曲线、位移和应变等响应以及试件的变形模态。试验结果表明:相比于空钢管试件,部分填充钢管混凝土柱试件在撞击荷载下具有较好的抗撞性能。其次,采用有限元软件ABAQUS,综合考虑钢材和混凝土在动态荷载下的应变率效应、接触关系等,建立了部分填充钢管混凝土柱在横向撞击荷载作用下的分析模型,并通过与试验的撞击力时程曲线、变形模态、位移以及应变响应对比验证了有限元模型的精确性;基于已验证的有限元模型,探究了横向撞击荷载和轴压荷载共同作用下,各结构设计及荷载相关参数对部分填充钢管混凝土柱抗撞性能的影响。最后,采用考虑车辆变形特性的小型汽车和福特F800卡车的简化模型,针对混凝土填充率、撞击体质量、撞击初速度和撞击角度等参数,开展了基于简化车辆模型的足尺桥墩抗撞性能的研究。同时,探究了撞击体刚度特性对小型车-桥墩撞击响应的影响,提出了一种考虑车头变形耗能折减的刚性冲头模型,可更有效地用于此类小型车与柱类结构撞击问题的分析。