钢制圆管在海洋工程中十分常见，比如导管架平台的桩腿以及海底管道等。随着对海洋油气资源的开发，一些海洋平台配备了专门保护平台上设备的防护钢管。这类钢管受冲击后不能影响设备的正常运转，特别是不能产生过大的整体变形。因此研究钢管的冲击动力响应十分必要，而且要特别关注钢管的最终变形和整体与局部变形的区分。本文以这类防护钢管为主要研究对象，从实验、有限元、理论三个角度对钢管受到冲击后的损伤、变形模式和力学机理等进行了研究。主要的研究内容如下：　　（1）选取了5组不同管径和管长的钢管约100根，在落锤冲击实验机上进行不同冲击能量的侧向冲击实验。实验测量冲击过程中的速度、加速度以及钢管受冲击作用后产生的最终变形等。根据实验结果总结各组钢管上下表面最终变形的特征，提出定性和定量区分局部变形和整体变形的方法。通过钢管纵向轮廓线和冲击处截面的变形形状，建立更符合实际冲击过程的钢管纵向变形模式。另外，还研究了不同冲击位置对最终变形的影响。　　（2）使用有限元软件ABAQUS对钢管受侧向冲击的过程进行数值模拟，通过有限元与实验结果的对比，验证有限元方法的可行性。对所有有效实验的钢管进行系列有限元的仿真，佐证实验结果并对仿真结果进行进一步分析。再通过有限元方法对实验中的冲击能量进行扩展，依据实验结果以及补充的有限元结果，拟合具有实际应用价值的经验公式。　　（3）通过解析刚塑性梁受质量块冲击的理论模型，明确研究冲击动力响应机理的方法。比较刚塑性梁理论的计算结果和实验结果，分析该理论存在的不足。之后，分别探讨了Amdahl、Ellinas和Oliveira三人提出的用于计算钢管受冲击产生变形的经验公式。经过对比分析，总结这些公式的优势与不足。　　（4）发展了弹性地基梁的理论方法，使之适用于计算钢管的最终变形。保留钢管上表面作为梁，选择与实验测量截面形状相符合的截面变形模式并计算变形后的截面抗力。将截面抗力等效为弹簧，建立能够表示钢管最终变形的弹性地基梁理论模型。最后将提出的弹性地基梁模型的计算结果与实验结果进行比较，获得了较高的吻合度。