钢筋混凝土框架结构是高铁站房常用结构类型之一。站房结构柱在其生命周期中,可能会遭遇来自脱轨列车等偶然荷载的撞击作用,从而引起钢筋混凝土柱发生严重破坏,甚至整个站房结构的连续倒塌,给人们的生命安全和国家财产造成巨大损失。近年来,利用碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料,提高结构构件的抗冲击性能已成为研究热点。本文以高铁站房常用典型钢筋混凝土结构柱以及碳纤维加固的钢筋混凝土结构柱为研究对象,主要研究内容和结果如下:(1)根据高铁站房钢筋混凝土结构、列车撞击点、列车撞击能量等因素,设计了5根方型截面钢筋混凝土柱试验构件FH1～FH5,并以FH2为基准构件,设计沿构件纵向包裹CFRP加强的试验构件FH2-Z1;设计了冲击锤冲击试验方案。(2)对FH1～FH5,FH2-Z1进行了不等跨(冲击点在2/9L处)冲击试验。试验研究结果表明:(1)钢筋混凝土试验构件FH1～FH5均表现为剪切破坏模式;各构件冲击力时程曲线均由平值段、平台段、下降段构成;随着冲击高度的增大,冲击力峰值增大,但平台值变化不明显;随着纵向配筋率增大,冲击力平台值稍有增大,持时缩短;随着配=箍率加大,平台段更为平稳,波动减少;轴压比影响较大,使平台段迅速缩短。(2)对CFRP加固的FH2-Z1构件,与相应FH2相比,其破坏模式总体表现为受弯状态,冲击力峰值减少,平台值变化不大,平台段持时缩短。(3)为进一步研究CFRP的作用,建立了有限元模型。与试验结果对比,验证了模型的正确性。通过对比分析弯矩时程、剪力时程、CFRP应变时程。分析结果表明,在冲击过程中,RC构件临界截面(冲击点截面)的剪力在达到峰值后立即下降,丧失了大部分承载力,截面不能形成有效弯矩;在整个构件范围内,钢筋的主要应变集中在箍筋处;FRP加固的钢筋混凝土构件的抗弯剪强度增加,达到峰值后,CERP-RC构件的弯矩和剪力保持在较高水平,然后开始下降,直至纵筋断裂。进一步验证了CFRP加固的FH2-Z1,由原有FH2的剪切模式,转变为弯曲破坏模式。(4)运用有限元分析了参数对FH2及FH2-Z1的撞击性能影响,参数包括冲击速度、配筋率。结果表明,冲击速度和纵向配筋率的变化不会改变两构件的破坏机理,钢FH2为剪切破坏,FH2-Z1为弯曲破坏;但随着冲击速度和纵向配筋率的增大,可以有效地改善CFRP-RC构件的冲击性能,减小构件的挠度。