在恐怖活动、车辆和船舶撞击、落石冲击等引起的冲击荷载作用下,混凝土结构会表现出与在静力荷载作用下不同且更为复杂的动力行为,不仅结构构件会容易出现斜裂缝及不可恢复的残余变形,而且结构薄弱部位或关键构件可能会突然冲击失效或破坏,可能会引发结构局部或整体倒塌,造成不可估量的损失。大量既有混凝土结构,当初设计鲜有考虑冲击荷载的作用,如今针对提升抗冲击和抗倒塌性能的需求,对既有混凝土结构进行加固增强相比拆除重建,在时间和经济效应上可能更为可行。大量文献研究发现在静态、地震、疲劳等荷载下,采用性能优异的纤维增强复合材料(FRP)加固可以明显提升混凝土结构的承载性能,这些研究成果促进了 FRP被广泛应用于混凝土结构加固领域。然而,国内外关于FRP加固混凝土结构抗冲击和抗倒塌性能方面的研究尚显不足,为了扩展FRP的应用,进行相应的研究是有必要的。本文首先对国内外相关文献进行了综述性分析,包括冲击荷载作用下FRP加固钢筋混凝土梁、柱和板的动力性能研究、FRP加固钢筋混凝土框架结构的动力性能研究。分析表明:构件层次,目前FRP提升混凝土构件抗冲击性能的研究尚处于起步阶段,很多基础问题还没被研究清楚,如损伤机理、动态行为、动态内力分布、FRP抗冲击贡献和加固设计方法等;结构层次,FRP提升混凝土框架结构体系抗倒塌性能的研究实属少有。在构件层次,本文针对混凝土梁构件,采用落锤冲击试验与有限元数值模拟结合的方法对碳纤维增强复合材料(CFRP)加固钢筋混凝土梁的冲击性能进行了研究,主要采用CFRP缠绕加固方式进行剪切加固。开展了 CFRP加固无腹筋和腹筋配置不足钢筋混凝土梁的落锤冲击试验。研究了不同CFRP间距、宽度及加固率、剪跨比、冲击速度和冲击能量等参数对梁冲击性能的影响,分析了梁在冲击过程中的裂缝发展情况和最终的裂缝分布及破坏形态,研究了冲击力、惯性力、支座反力、加速度、位移、CFRP应变和钢筋应变等动态响应的特征,讨论了冲击作用下梁的动态响应过程、动态损伤过程、动态能量耗散能力、动态力平衡关系、动态内力分布和CFRP冲击剪切抗力贡献等,提出了应用CFRP提升混凝土梁冲击剪切抗力的加固设计建议。本文还利用有限元动力分析软件LS-DYNA建立了CFRP加固钢筋混凝土梁的三维实体模型,对模型作了合理地简化,结合本文的试验数据和参考文献的试验数据对有限元模型建立方法进行了有效地验证,在此基础上进行了参数化分析,研究了包括冲击速度、冲击质量和冲击能量,FRP加固率、间距、厚度、抗拉强度和弹性模量等参数对FRP加固钢筋混凝土梁冲击性能的影响。在结构层次,本文针对混凝土框架结构,首次开展了 CFRP加固大比例三层三跨钢筋混凝土框架结构底边中柱突然冲击失效的倒塌试验。提出了应用CFRP板带作为“悬索”机构以被动增强方式来提升框架结构抗倒塌性能的加固设计方法,CFRP“悬索”机构紧贴悬挂于框架梁底部,在框架正常使用过程中不参与工作。利用氢气炮冲击装置来实现底柱的突然冲击失效,研究了底边中柱突然冲击失效后钢筋混凝土框架结构的动力响应,分析了 CFRP“悬索”机构的受力特性和抗力机制,在承载力极限状态前提下对框架结构的抗倒塌承载能力进行了理论计算分析,假设框架梁和板均达到塑性屈服,建立了框架机制、CFRP“悬索”机制和悬链线机制的抗力计算简化方法,计算了各抗力机制的极限抗倒塌承载能力,验证了应用CFRP“悬索”机构提升框架结构抗倒塌能力的有效性。