内配圆钢管的圆钢管混凝土构件是指在内外层同心放置的两根圆钢管的内芯和内外层钢管之间部分同时浇筑混凝土而形成的一种新型截面的复合钢管混凝土构件,从而在不改变外钢管的尺寸的情况下,有效地改善了构件的力学性能。随着现代建筑不断地向大跨、轻型、高耸、高性能方向发展,作为一种新型的组合结构,内配圆钢管的圆钢管混凝土结构在工程应用领域上也受到了愈加广泛的关注。而工程结构在全寿命周期的正常使用阶段,不可避免地会受到意外撞击的作用,如脱轨列车对临近的建筑物的撞击,失事飞机对高层建筑的撞击,船只对桥梁的意外冲撞等。一旦发生强力的撞击作用,有可能会引发重大的安全事故,由于其撞击作用的不确定性,如何评估及提高建筑结构的耐撞性能成为了一个亟待解决的新课题。本文拟采用ABAQUS软件对内配圆钢管的圆钢管混凝土构件在低速横向撞击作用下的力学响应过程及耐撞性能进行有限元分析,具体研究内容如下:(1)利用ABAQUS软件建立内配圆钢管的圆钢管混凝土构件在横向撞击作用下的有限元模型,其中考虑了钢管与落锤及混凝土之间的接触关系,并合理选取了内外层钢管和混凝土在动力加载下的材料模型。之后利用本文试验所得的试件数据和已有的钢管混凝土、中空夹层钢管混凝土等构件的典型试验数据,对所建立的有限元模型的精度进行验证。验证结果表明,数值模拟结果与试验结果基本一致,因此本文有限元模型可用于内配圆钢管的圆钢管混凝土构件的耐撞性能的分析;(2)在得到验证的模型上,进行内配圆钢管的圆钢管混凝土构件在横向撞击荷载作用下的工作机理分析。分析内容主要包括构件的破坏模态和耗能情况,并对构件的动力响应进行了全过程分析。之后对影响内配圆钢管的圆钢管混凝土构件在横向撞击下的力学性能的主要因素进行参数分析。参数分析结果表明,提高外钢管的屈服强度及外钢管含钢率可以有效地改善该构件的耐撞性能,构件的内外径之比为0.6~0.8时,构件具有较好的耐撞性能;(3)根据钢管混凝土构件的静态极限弯矩计算方法,结合数值模拟和理论分析的研究方法,拓展得出内配圆钢管的圆钢管混凝土构件的静态极限弯矩计算方法;采用(1)中的有限元建模方法,计算得到内配圆钢管的圆钢管混凝土构件的动态极限弯矩值,并采用“等效塑性铰”的简化分析模型,得到了跨中截面受撞击之后的最大挠度的计算方法,为后续的研究提供参考。