船舶撞击桥梁的可能性随着修建桥梁数目的不断增加而不断增大。夹层结构因其质轻且耐撞性良好的特性，广泛应用于防撞工程中。X型夹层结构作为一种新型的夹层结构形式，有必要对该夹层结构形式在冲击载荷下的吸能特性和失效模式进行研究。本文将数值仿真和试验研究结合的方法研究X型夹层结构在冲击载荷下的动态响应，同时设计出X型夹层结构防撞设施并研究分析了防撞设施的耐撞性。
　　首先参照现有的冲击试验装置并结合所具备的试验条件，设计了一套可以避免产生二次撞击的大尺度夹层结构冲击实验装置，并且通过有限元分析对试验装置以及试验方案的可行性进行了验证。
　　然后进行了X型夹层结构的冲击试验以及材料的拉伸试验。采用三维扫描技术获取夹层结构面板碰撞前后的3维形状，进而得到撞头的最大撞深；采用高速摄像机和加速度传感器来获取并处理试验数据。同时对试验工况进行数值仿真，将数值仿真和试验结果对照，验证了数值模型的有效性。再者研究分析了夹层结构在不同撞头形状、撞击位置、撞击速度下的失效模式；以耐撞性指标为依据，研究了夹层结构的耐撞性。结果表明：面板是主要变形吸能的结构，夹层板的作用则是变形缓冲。为夹层结构的设计提供了思路。
　　最后以西堠门大桥为例，结合大桥的防撞特点设计了钢夹层复合材料多级消能浮式防撞设施。接着采用全尺度船舶模型对船—桥、船—防撞设施—桥碰撞过程进行了模拟，结果表明：大吨位船舶的船撞力对速度和质量的变化不敏感；夹层结构防撞设施对船撞力有较大幅度削减，可以起到缓冲消能保护桥梁的作用，具有良好的工程应用前景。