近几十年来，在意外荷载的作用下很多结构都出现了破坏甚至倒塌的事故，结构在遭受意外荷载作用下的抗倒塌能力已经是结构工程师在设计时必须考虑的问题。柱子作为结构的重要受力构件，其耐撞性将直接关系到整个结构的安全，柱子在遭受到意外荷载作用时的抗撞击能力是目前工程师比较关心的问题之一。随着社会的高速发展，现代交通工具已经成为人们生活中必不可少的一部分，特别是汽车的使用越来越普遍，但随之而来的交通事故数量也逐年上升，汽车撞击结构物致使结构倒塌的事故时有发生，汽车荷载已经是结构工程师在设计时必须考虑的意外荷载之一。研究柱子在汽车撞击作用下的性能就显得十分重要。　　本课题研究的目的是通过研究汽车荷载的大小及特点和在汽车撞击荷载作用下的柱子的耐撞性，为结构设计时汽车荷载的取值和柱子在汽车撞击作用下的性能及在撞击后的安全评估提供理论依据，同时为研究结构在汽车撞击作用下的鲁棒性乃至整个结构的安全评估提供参考依据。　　本文首先采用通用显式动力分析程序分别对钢管混凝土构件在侧向冲击作用下的试验和汽车对刚性墙面的撞击试验进行模拟，并将有限元分析结果与试验结果进行了对比，验证了有限元方法的有效性。然后采用相同的有限元方法对各种情况下的汽车撞击柱子进行了全程仿真计算，最终获得冲击力与汽车类型、撞击速度、柱子类型及边界条件之间的关系，并对钢管柱、钢筋混凝土柱及钢管混凝土柱在汽车撞击作用下的耐撞性进行了比较。本文的研究内容主要包括以下几个方面：　　1)采用有限元的方法验证钢管混凝土构件在侧向冲击载荷作用下的试验，并重点分析沙漏能控制和接触阻尼对模拟结果的影响，同时对冲力时程曲线进行数字滤波处理，说明对数据进行滤波处理的必要性，为后面汽车撞击柱子的研究和数据处理提供依据。对汽车撞击刚性墙面的试验进行模拟验证本课题中汽车模型的有效性。　　2)对柱子在汽车撞击作用下进行全过程非线性有限元数值模拟计算；主要参数包括以下四个：汽车类型(GeoMetro、ChevroletTruck、FordTruck)；撞击速度(30km/h、50km/h、100km/h)；边界条件(fixed-free、fixed-hinged、fixed-fixed)；柱子类型(STEEL、RC、CFST)。同时包括是否考虑混凝土在撞击作用下的脱落，总计108种情况。　　3)得出各种模拟情况下的冲击力时程曲线(不考虑混凝土脱落的情况)，并对冲击力曲线进行CFC60滤波处理，分析冲击力的形状和峰值与四个参数之间的关系，并与规范进行比较。　　4)比较了在汽车撞击作用下钢管中是否有混凝土(STEEL和CFST)对柱子变形及破坏情况的影响以及混凝土脱落对柱子的变形及破坏情况的影响。　　5)比较分析了边界条件同为底部固结、上端铰接的钢管柱、钢筋混凝土柱和钢管混凝土柱在三种不同汽车撞击作用下的耐撞性。　　本文结论如下：汽车的质量大小和质量分布，对冲击力的峰值和冲击力时程曲线的形状有较大影响，冲击力峰值和汽车撞击速度基本成正比，边界条件对冲击力曲线形状和峰值的影响较小。目前规范对汽车荷载的规定偏于不安全；钢管混凝土柱子比钢管柱有着更好的抵抗汽车的撞击能力，主要是因为钢管内有混凝土的存在，给外部钢管提供了支持作用，从而减小了外钢管的变形，同时也提高了整个构件的刚度，对于钢筋混凝土柱，混凝土的脱落是影响其耐撞性的主要原因。