钢管混凝土结构被广泛应用于建筑市场,根据其受力机理,可分为传统钢管混凝土与钢管约束混凝土。近年来,钢管约束混凝土衍生出各种组合材料的约束混凝土,许多学者对不锈钢钢管混凝土,双层夹心钢管混凝土,FRP-钢管混凝土等组合结构的耐火性,抗承载力,抗震性等方面进行了大量研究,还有一部分学者对传统钢管混凝土(钢管与混凝土共同受力)进行了低速侧向冲击作用的研究,但对钢管约束混凝土(仅核心混凝土受力)在低速侧向冲击作用下的研究甚少。因此,本文对钢管约束混凝土侧向冲击性能进行了研究,并与传统钢管混凝土侧向冲击性能的优劣进行对比,主要内容如下:(1)基于钢管混凝土的受力机理,建立了三种不同切割模式的钢管混凝土试件,模式A:未对钢管进行环向切割,为传统的钢管混凝土。模式B:距构件两端端部300mm处居中各切割宽度为10mm的环片。模式C:在模式B基础上,试件跨中位置居中切割5mm的环片。模式B和模式C由于钢管的不连续,端部的外部荷载只能作用在核心混凝土上,即形成了钢管约束混凝土。(2)分析了钢管约束混凝土与钢管混凝土的异同,指出二者本质区别:钢管混凝土是钢管与核心混凝土共同受外荷载,而钢管约束混凝土仅核心混凝土受外荷载,外包薄壁结构仅起约束作用。若外包薄壁结构不受外荷载,仅其约束作用,广义上均可称之为钢管约束混凝土。同时给出钢管约束混凝土钢管与核心混凝土之间的受力关系。(3)利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了侧向冲击荷载下两端固定的三种环向切割模式的钢管混凝土柱的数值模型。将数值模拟得到的结果与实验结果进行对比分析,发现冲击力时程曲线的走势、冲击力峰值、平台值以及挠度曲线的谷值和作用时间与实验数据也相吻合。(4)在验证数值模型及得到的数据均具有一定的可靠性基础上,重点分析了冲击高度,荷载比,切割模式等参数对钢管约束混凝土侧向冲击性能的影响规律,结果表明:同一模式,不同高度,不同荷载比下,冲击力峰值、平台值、跨中最大挠度随着冲击高度、荷载比的增大而加大;在不同模式,相同高度,相同荷载比对比下,无轴压或是低荷载比下,传统钢管混凝土抗冲击性能优于钢管约束混凝土;在高荷载比下,钢管约束混凝土的抗冲击性能优于传统钢管混凝土。(5)在工程实践中,钢管约束混凝土及钢管混凝土因承载力强,延性好,通常作为承载型工程桩,桥梁墩柱,大跨度结构框架柱,但在役期间不可避免会发生偶然碰撞,基于此,本文最后给出工程实践建议:选用钢管约束混凝土作为承载柱。