钢筋混凝土结构在使用过程中可能会遭受各种冲击荷载的作用。作为混凝土结构中最基本的构件,钢筋混凝土梁的抗冲击性能是土木工程防灾减灾领域研究的重要课题之一。本文通过试验、有限元模拟、简化模型计算等方法对冲击荷载作用下钢筋混凝土梁的动力行为特征及相关设计方法进行了研究,本文的主要研究工作如下:1.进行了一组较小尺寸钢筋混凝土梁(截面尺寸100mm×250mm)的落锤冲击试验,研究了冲击速度和冲击质量对于梁动力抗弯性能的影响。试验中量测了冲击力、支反力、跨中位移、纵筋应变和混凝土应变,并用高速摄像机记录了冲击过程中的裂缝发展。试验梁呈现了两种不同的梁锤接触区域破坏模式。随冲击速度提高和冲击质量减小,落锤动能转化为梁整体变形耗能的比例减小,更多能量消耗在梁锤接触区域的局部破坏上。通过对本次试验和前人试验结果的统计分析,提出了估算冲击荷载作用下梁体最大挠度的经验公式。2.采用非线性动力有限元软件LS-DYNA对于较小尺寸钢筋混凝土梁落锤冲击试验进行了数值模拟,并利用模拟结果对于冲击过程中的能量转化进行了研究。将钢筋混凝土梁的冲击过程简化为双质点模型,并利用该模型进行了更广泛冲击工况下钢筋混凝土梁的冲击响应计算,绘制了可用于弯曲破坏型钢筋混凝土梁损伤评估的等损曲线。通过对等损曲线的无量纲化,将其推广为可应用于各种截面尺寸和材料参数的钢筋混凝土梁的抗冲击损伤评估。3.进行了一组较大尺寸钢筋混凝土梁(截面尺寸200mm×500mm)的落锤冲击试验,试验变量为梁跨度、配箍率、落锤质量和冲击速度。基于试验结果对于钢筋混凝土梁的剪切破坏形态和破坏过程进行了详细描述,并结合冲击力、支反力、跨中位移、钢筋应变等实测数据比较分析了剪切破坏型与弯曲破坏型钢筋混凝土梁动力响应的特点。基于实测加速度数据得到了梁体在冲击过程中的动态剪力分布,并分析了应力波传播效应对于梁体抗冲击响应的影响。4.利用LS-DYNA建立有限元模型对于较大尺寸钢筋混凝土梁落锤冲击试验进行了仿真分析。并在仿真结果基础上研究了梁体在冲击荷载下的剪力和弯矩分布以及剪切临界截面上的荷载特性。利用经验证的有限元模型进行了不同跨度的钢筋混凝土梁的抗冲击响应分析,进一步采用考虑高阶振型影响的铁摩辛柯梁模型分析了梁跨度对于冲击前期梁体响应的影响机理。提出了一种考虑应力波传播效应的改进双质点模型,通过与不考虑应力波传播效应的传统双质点模型的计算结果比较展示了应力波传播效应对于钢筋混凝土梁抗冲击响应的影响程度。5.根据有限元计算得到临界截面上的荷载特性,采用有效跨度概念建立静力模型来计算冲击前期的梁体抗剪承载力,探究了梁体在冲击荷载下发生剪切破坏的机理。提出了一种三质点简化模型来进行梁体Ⅰ型剪切破坏的评估。模型将构件的在冲击荷载下的弯曲行为和剪切行为分别等效为不同的单自由度质点,较为合理地体现了钢筋混凝土梁在冲击荷载作用下的局部和整体响应特征。进一步提出了可用于冲击荷载下梁体抗剪损伤评估的m-v曲线。