圆形钢筋混凝土(RC)柱作为典型的桥墩墩柱形式之一,已被广泛地运用到实际工程中。在桥梁结构全寿命基准期内,这些墩柱除了承受上部结构的恒活载外,还可能遭受各种侧向冲击荷载,例如跨河桥墩遭受船舶的撞击,位于山区的桥墩遭受滚石的撞击以及城市跨线桥墩受到车辆的碰撞。过去几十年中,针对圆形RC墩柱的轴向承压能力和抗震性能已展开了大量的研究。然而,对于RC墩柱的侧向抗冲击性能的研究则鲜有报道。此外,墩柱主要作用是承受着轴向荷载,所以评估桥墩冲击后的剩余轴向承载能力和失效风险显得非常重要。因此,本文从冲击试验,冲击后轴压试验,精细化与简化分析方法等方面,对受压圆形RC墩柱的侧向抗冲击性能以及冲击后损伤评估开展了较为深入的研究。主要研究工作和结论如下:(1)开展了12根圆形RC柱落锤侧向冲击试验。通过试验获取了冲击力,RC柱的位移以及整个冲击过程的高速影像数据,分析研究了轴压比、配筋率、高径比对RC柱抗冲击性能的影响。试验结果表明:轴向压力对RC柱的冲击响应有着显著的影响。在相对较小的冲击位移时,轴向压力能够增强RC柱的侧向抗冲击能力。相反,轴力则将削弱柱的侧向抗冲击能力,体现在随着轴力的增加,RC柱的延性会减小。此外,轴力和剪跨比是导致RC柱破坏模式转变(如由弯曲损伤为主转换成剪切损伤为主)的关键因素。(2)建立了受压RC柱的接触-碰撞精细有限元模型。通过与试验对比表明:传统RC梁的模拟方法,在受压RC柱冲击动力响应存在明显不足。在此基础上,建立了受压RC柱遭受侧向冲击的改进模型。在改进模型中,通过修正混凝土材料模型合理考虑了螺旋箍筋对核心混凝土的约束效应,同时考虑了钢筋与混凝土之间的粘结-滑移行为以及混凝土裂缝闭合行为的影响。研究表明:改进的有限元模型在模拟精度上显著优于传统的模型,说明上述改进的必要性和有效性。考虑到目前混凝土本构在剪切分析中的内在不足,采用基于MCFT理论的膜单元建立了二维冲击分析模型,研究表明:建立的二维冲击分析模型不仅能较好地预测受压RC墩柱的冲击响应,而且能较好地识别出不同类型的冲击破坏模式。(3)对9根冲击损伤RC柱进行了静力轴向加载试验,以测量和评估不同配筋率和轴压比以及高径比的RC柱,在遭受不同冲击作用后的剩余轴向承载能力。试验结果表明:RC柱的剩余轴向承载能力随着侧向冲击引起的残余变形的增大而减小;冲击荷载导致的损伤模式对RC柱的剩余轴向承载能力有显著的影响;剪切损伤造成RC柱承载能力的降低程度明显高于弯曲损伤造成RC柱承载能力减低程度。(4)由于实际撞击事故中作用于墩柱上的冲击力和峰值位移是未知的,提出了一种基于RC柱冲击后状态(残余变形和损伤模式)近似的评估方法,用于预测冲击后墩柱的剩余轴向承载能力,通过试验验证了该方法的有效性。在此基础上,利用建立的方法进行了广泛的参数分析,阐明了墩柱配筋率和轴压比对圆形RC柱冲击后剩余轴向承载能力的影响,回归得到了经验公式,可用于简单估计侧向冲击后圆形RC墩柱的剩余轴向承载能力。(5)针对弯曲损伤为主的情况,考虑圆形RC墩柱的特点(如存在初始轴压和环形布筋),建立了适用于受压圆形RC柱的两自由度简化分析模型,给出了基于截面分析和基于纤维梁单元计算圆形RC墩柱抗力曲线的方法,探讨了合理确定抗力曲线中等效卸载刚度的方法。通过试验验证了建立的两自由度分析模型的有效性,并基于此广泛研究了冲击速度和质量对RC柱冲击损伤程度的影响。(6)提出了基于非线性纤维梁柱单元的高效分析模型,用于预测冲击作用下RC梁柱的弯曲和剪切行为。该高效分析模型主要包括:基于宏观单元的接触模型、用于模拟梁柱非线性行为的纤维梁柱单元和用于捕捉剪切行为的两类剪切弹簧。收集了近50个RC构件的冲击试验,并通过这些试验验证了提出的高效分析模型的有效性。相比现有的模型或方法,提出的高效分析方法具有计算效率高、易在实际问题分析中运用以及无需编程等优点。