大吨位船舶靠岸时,由于惯性大导致速度控制不当以及人为操作失误,往往会引起过大的船舶撞击力。钢筋混凝土高桩码头作为码头的主要结构形式之一,相比重力式码头和板桩码头具有较小的水平承载力及抗侧刚度,在撞击作用下可能发生较大的水平变形,严重时甚至会引起整体结构倒塌。目前,关于低速水平冲击作用下钢筋混凝土桩结构失效机理的现有研究极少,且现行规范中给出的等效撞击力计算方法主要依据船撞试验结果,对于工程结构抗冲击设计而言,其合理性有待进一步探讨。针对上述背景,本文主要进行了以下几个方面研究工作:(1)考虑冲击质量、冲击速度、试件长细比、配筋率和轴压比等5个主要参数,进行了 19个钢筋混凝土直桩试件的低速水平冲击试验(冲击速度为0.4～1.2m/s)。结果表明:水平冲击下钢筋混凝土桩的冲击力响应可分为峰值上升段、分离段、平台段和卸载段等四阶段;增加冲击质量使冲击力时程曲线更加饱满,提高平台阶段的冲击力,而增加冲击速度对于增大持续时间尤为显著;冲击过程中直桩基本保持匀减速运动状态,试件的位移和应变时程曲线均呈半正弦波形态,而应变率随时间的变化表现为正弦波形态,最大位移随各参数变化表现出良好的线性规律。水平冲击试验后,选出受到不同能量的冲击作用后损伤较小的6个试件(3组不同长细比分别挑选2个试件)进行剩余承载力静载试验,获得冲击作用后直桩的极限承载力下降幅度为7.38～14.01%。(2)考虑冲击速度、试件倾斜角和轴压比等3个主要参数,进行11个钢筋混凝土叉桩的低速水平冲击试验,并设计2组钢筋混凝土叉桩与1组双直桩试件的单调水平静载试验作为对照组。初始冲击作用后,对于抗侧刚度较小的双直桩,由于小车-试件分离产生的冲击力分离谷十分明显,且相比其余两个叉桩,除峰值以外,曲线整体处于较低的冲击力水平,无大幅鼓起。随速度增大,3组不同倾角的叉桩试件最大位移基本呈线性提高,其斜率随倾斜角增加而有所变大。进行3组连续冲击试验(每组冲击次数为3次),发现随冲击次数增加,试件的损伤状态逐渐加剧,而冲击力峰值仍保持与完好试件的响应规律相似,从位移响应来看,试件尚未破坏时,其最大位移与冲击速度之间保持线性关系,而当试件失效后,其最大位移明显增加,位移随速度变化的曲线斜率显著地超过前一次。(3)考虑材料的应变率效应,采用非线性有限元ABAQUS对钢筋混凝土桩的低速水平冲击和静载试验进行数值模拟,所得计算值与试验值符合良好。(4)进行不同冲击动能Ek和动量P下的参数化分析,其中包含多组不同冲击质量m和速度v0组合,通过对直桩与叉桩的动力响应变化进行分析,揭示冲击作用下钢筋混凝土桩构件的受力机理。结果表明:当Ek相同,m较小而v0较大时试件会在冲击位置出现较为严重的混凝土局部损伤,导致整体最大位移稍小;而当m提高至1t后,直桩的整体变形基本不再受m和v0组合变化的影响;最大位移随Ek提高几乎保持为线性增长。而对于相同冲击动量P,当改变m和v0组合时,试件最大位移随之变化,且不为线性关系。因此,采用Ek描述冲击作用可更为直观地反映和评估试件的变形情况。(5)利用AASHTO-LRFD规范中的等效静力荷载计算式对本文钢筋混凝土直桩与叉桩试验进行计算,将其结果与实测得到的冲击力峰值和静载极限承载力进行对比,发现规范计算式对于刚度相对较大的构件而言,其适用性较好,但对于刚度相对较小的受冲击物,其计算方法将导致过于保守的结果。提出了水平冲击作用下基于位移的钢筋混凝土桩抗冲击设计方法,本方法直观简明,可偏于安全地用于计算钢筋混凝土桩的抗冲击承载能力。