冲击荷载虽然是偶然荷载,但对结构产生的破坏非常严重。特别在“9.11”恐怖袭击事件后,冲击荷载作用下结构的非线性动力行为研究逐渐成为国内外学者和工程人员关注的课题。目前,针对钢框架的冲击响应的研究对象大多为对框架梁,但是在现实生活中,很少有对框架梁的冲击,通常为框架柱受到冲击。且现有文献所见的研究钢框架在冲击荷载作用下的动力响应没有考虑框架所承受的荷载。本文以钢框架为研究对象,将钢框架梁、柱承受的荷载作为预加荷载,采用ABAQUS软件开展横向冲击作用下钢框架的动力响应及破坏判断方法的研究,主要工作和结论如下:(1)建立钢框架在横向冲击荷载下的精细化有限元模型。采用Johnson-Cook强度模型和Johnson-Cook断裂准则考虑钢材在冲击荷载下的动态力学行为。使用显式分析和隐式分析相结合的方法考虑预加荷载的影响。通过能量转换关系和沙漏能控制确保数值模拟方案的精确性与合理性,并对横向冲击过程中钢框架的损伤断裂问题的模拟进行研究。(2)根据横向冲击作用下钢框架的冲击响应特点,定义钢框架的三种冲击响应模式。并对横向冲击作用下钢框架的变形全过程及应力分布变化进行详细分析。从冲击力和位移响应的这两个角度揭示三种冲击响应模式的动力响应。(3)通过改变不同的冲击质量、冲击速度、轴压力和冲击位置对钢框架在横向冲击荷载下冲击响应性能进行参数分析,参数分析结果表明:冲击质量、冲击速度、轴压力和冲击位置是影响横向冲击荷载下钢框架动力响应的主要参数。(4)以B-R准则和冲击质量块的冲击动能变化为基础,综合考虑不同冲击响应模式间的转换规律,提出临界冲击动能作为横向冲击作用下钢框架破坏判断的方法。使用动能定理,在临界冲击动能基础上提出临界冲击速度。用临界冲击速度作为横向冲击作用下钢框架破坏判断的简化方法,并研究不同轴压力和冲击位置对临界冲击速度影响。结果表明:轴压力与钢框架的临界冲击速度呈现线性反相关;不同冲击位置对应的钢框架的临界冲击速度不相同。