“911”事件发生后,火灾和爆炸冲击作用下钢结构性能的研究大量涌现,但目前国内外的研究主要集中于火灾和爆炸载荷的单独作用。因火灾作用引起建筑物上部楼板或其它重物二次撞击而导致建筑物破坏的情况,不仅需要考虑火灾和撞击载荷共同作用时温度对材料应变率效应的影响,还需考虑撞击过程中撞击物与建筑结构的接触问题,鲜有相关研究,因此,进行高温和撞击荷载共同作用下钢结构性能的研究十分必要。本文主要对高温环境下,不同连接形式钢框架的抗冲击性能进行了实验和数值模拟分析,开展了以下几个方面的研究工作:(1)进行不同温度下,焊接式、栓焊式、外伸式连接钢框架的抗冲击性能实验,分析了不同连接形式下,钢框架的钢梁跨中变形情况及其梁柱节点的破坏模式,得到了如下的实验结论:在高温下,焊接式、栓焊式、外伸式三种连接形式的钢框架的抗冲击性能都随着温度的升高逐渐减弱,其钢梁跨中均出现了一定程度的弯曲变形,焊接式钢框架梁柱节点出现轻微弯曲变形,栓焊式钢框架因焊缝本身存在缺陷,导致其在高温下梁柱节点处焊缝开裂,外伸式钢框架端板在高温下受落锤撞击后被拉断。(2)建立了高温下受落锤撞击钢框架的有限元分析模型,模型中考虑了温度对材料应变率效应的影响,将数值模拟结果与实验结果进行了对比分析,焊接式钢框架的数值分析结果与撞击实验结果吻合较好。由于模拟分析中忽略了焊缝本身存在的缺陷及材料失效的影响,栓焊式钢框架和外伸式钢框架模拟分析结果与实验测量结果存在差异。(3)采用与实验对应的材料本构模型,通过有限元模拟分析,对影响高温下钢框架抗冲击性能的几种因素进行了详细分析。经分析,模拟分析结果与实验一致。温度越高,钢框架的抗冲击性能越弱;忽略焊缝本身缺陷和材料失效的情况下,栓焊式钢框架在高温下的抗冲击性能最好。(4)通过改变落锤的质量和撞击速度,分析了高温下撞击物的速度和质量对钢框架抗冲击性能的影响,分析结果表明,动量一定时,高速小质量的撞击比低速高质量的撞击对钢框架的影响大。(5)在不考虑材料失效的情况下,讨论了高温下焊接式、平齐式、外伸式三种钢框架的抗冲击性能,结合上述实验结论可得,高温和落锤冲击荷载共同作用下,栓焊式端板连接的约束作用优于其他三种连接形式,即栓焊式连接框架高温作用下的抗冲击性能最好。