钢管混凝土叠合构件具有一系列优越的力学性能和施工性能,因此在实际工程结构,如桥墩中得到越来越广泛的应用。钢管混凝土叠合桥墩在服役期间往往有可能遭受撞击荷载的作用,而以往对撞击荷载作用下钢管混凝土叠合构件工作机理的研究还不多见。本文研究了钢管混凝土叠合构件在低速横向撞击荷载作用下的工作机理和设计方法,具体研究对象为由位于核心的圆钢管混凝土部件和位于其外围的圆形或方形钢筋混凝土部件组成的单肢钢管混凝土叠合构件(文中称钢管混凝土叠合构件),以及在方形中空钢筋混凝土角部放置圆形钢管混凝土部件的箱型钢管混凝土叠合构件。本文开展的主要工作和取得的研究成果如下:1.开展了钢管混凝土叠合构件抗撞击性能试验研究,分析了试件的破坏形态、撞击力和跨中挠度时程曲线的特征。建立了钢管混凝土叠合构件抗撞击性能有限元分析模型,模型考虑了材料的应变率效应、混凝土单元的失效、钢与混凝土的接触关系,实现了静力荷载和动力撞击荷载的耦合。采用有限元模型,开展了该类构件在横向撞击荷载作用下的受力全过程分析,研究了构件的破坏过程和破坏形态,分析了材料应力分布、钢管与混凝土的接触应力、钢筋混凝土部件和钢管混凝土部件内力分配等的变化规律。2.开展了箱型钢管混凝土叠合构件抗撞击性能试验研究。试验参数包括边界条件、钢管厚度、轴压比和撞击能量。基于试验结果,分析了试件的破坏形态、撞击力和跨中挠度时程曲线的特征,开展了受力全过程分析。研究了试验参数对撞击力峰值、跨中挠度峰值和撞击持续时间的影响规律。3.建立了箱型钢管混凝土叠合构件抗撞击性能有限元分析模型。采用有限元模型,开展了该类构件在横向撞击荷载作用下的受力全过程分析,研究了构件的破坏过程和破坏形态,分析了材料应力分布、钢管与混凝土的接触应力、钢筋混凝土部件和钢管混凝土部件内力分配等的变化规律。4.研究了材料强度、纵筋配筋率、钢管混凝土含钢率、钢管混凝土部件和钢筋混凝土部件几何尺寸、撞击速度、撞击物质量以及轴压比对钢管混凝土叠合构件抗撞击性能的影响规律。基于参数分析,针对方形和箱型钢管混凝土叠合构件,提出了抗弯强度动力影响系数的简化计算方法,并给出了抗撞击构造措施建议。