进入新世纪以来,我国基础设施建设的数量高速增长,钢筋混凝土(RC)结构是主要采用的结构形式之一,RC构件常作为混凝土结构的承重构件。在服役使用期间,RC构件可能遭受汽车、脱轨列车、轮船和飞机的冲击作用,若缺乏抗冲击能力而发生破坏就可能对整体结构产生灾难性影响。RC构件的抗冲击性能研究很早就已经开展,但对冲击和轴力作用下RC构件的非跨中冲击研究较少。本文以脱轨列车撞击高铁站房RC柱为研究对象,开展轴力作用下RC构件的冲击试验,并研究轴力对RC构件的动力响应的影响,主要研究内容及结论如下:(1)开展RC构件的落锤式冲击试验。试验结果发现,FH1和FH2构件的破坏模式为弯剪破坏,施加轴力的FH3构件破坏模式为剪切破坏。冲击能量越大,构件越容易发生剪切破坏;冲击能量越大,构件的最大挠度值越大。施加轴力后构件整体和局部破坏更加严重,表明轴力降低了构件的抗冲击性能。(2)使用LS-DYNA软件建立RC构件冲击过程的有限元仿真模型。详细介绍模型中所使用的各项设置和参数,对比MAT72R3模型和MAT145模型两种混凝土材料模型的优缺点,选择MAT72R3模型作为仿真模型中的混凝土材料模型。建立的有限元仿真模型能够较为准确地模拟试验构件的冲击过程。(3)对轴力作用下FH1构件的冲击过程进行仿真模拟。有限元分析结果表明,施加的轴力越大,构件的冲击力峰值越大;轴压比为0.050～0.13时,轴力变大,构件的冲击力平台值增大,冲击点的最大挠度值减小,构件的抗冲击性能变强;轴压比大于0.13时,轴力变大,构件的冲击力平台值减小,冲击点的最大挠度值变大,构件的抗冲击性能变弱。(4)分析轴力对RC构件在冲击荷载作用下破坏机理的影响。构件破坏的直接原因是局部混凝土的破坏剥落和剪切裂缝形成的贯通破坏带。选取模型中的混凝土特征单元,研究局部混凝土的应力变化和剪切裂缝的贯通时间。分析表明,轴压比为0.05～0.13时,冲击点位置的混凝土应力增大的幅度小,压溃破坏发生的慢;剪切裂缝的贯通速度变慢,剪切裂缝贯通形成较晚。轴压比大于0.13时,最大主应力增大的幅度大,混凝土迅速压溃破坏,剪切裂缝贯通速度变快,剪切裂缝贯通形成较早。