由于施工便捷、力学性能优异等显著优点,钢管混凝土结构在建筑、桥梁等土木工程结构中得到广泛应用。在长期服役期中,结构可能遭受诸如汽车、船舶或飞机等撞击以及爆炸等产生的冲击荷载作用。作为关键构件的钢管混凝土构件在偶然荷载的作用下将可能引发构件失效甚至引起整体结构的连续性倒塌,威胁人们的生命财产安全。本文以我国高铁站房中常用的典型钢管混凝土构件为研究对象,结合试验研究和有限元分析,进行列车脱轨撞击下钢管混凝土构件及CFRP包裹钢管混凝土构件动力响应的对比研究,探索CFRP的合理包裹方式对试件抗冲击性能的影响。主要研究内容如下:（1）以圆钢管混凝土试件及CFRP圆钢管混凝土试件为试验研究对象,开展了非跨中落锤冲击试验,获得了试件冲击过程、冲击力及冲击位置处挠度等试验数据。试验结果表明,两类试件在非跨中侧向冲击荷载作用下破坏模式均为弯曲破坏;CFRP钢管混凝土试件与钢管混凝土试件相比,其冲击力平台值更大,但冲击平台持时更短,挠度峰值更大,抗冲击性能较差。（2）介绍了运用LS-DYNA有限元软件对钢管混凝土构件及CFRP钢管混凝土构件遭受非跨中侧向冲击的数值模拟主要流程,包括材料模型选取、单元选择、网格划分、边界条件及接触定义等,并基于试验结果,对有限元模型的正确性进行验证。（3）通过有限元方法,分析了CFRP纤维方向、包裹长度、铺层方向与层数等参数对试件在侧向冲击作用下动力响应的影响。结果表明:单层包裹时,纵向包裹构件抗冲击性能最好,在5m冲击高度工况下,冲击力平台值和挠度峰值分别可比钢管混凝土试件提高20.9%和降低28.8%;环向包裹形式对构件抗冲击性能的影响随冲击高度变化表现为有正有负:冲击高度较低时,构件抗冲击性能增强,而随着冲击高度提高,构件抗冲击性能将受到削弱;在本文参数研究范围内,纵向包裹形式下,CFRP包裹范围延长、层数增多将增大构件冲击力平台值,减小挠度峰值,增强CFRP耗能能力,提升构件抗冲击性能,而环向包裹形式下,CFRP层数增多则将进一步削弱试件抗冲击性能;双层包裹时,将小夹角纤维铺层设置为面层可达到更好的抗冲击加固效果,其中,CFRP铺层纤维方向为环-纵的构件抗冲击性能最强,其冲击力平台值和挠度峰值比钢管混凝土试件分别提高11.05%和降低25.71%。（4）基于有限元分析方法,通过对沿试件纵向应变分布、试件冲击截面处弯矩时程曲线与沿试件纵向弯矩分布以及冲击过程试件各部件能量变化规律进行分析,揭示CFRP包裹钢管混凝土构件在非跨中侧向冲击作用下的力学机理。研究表明:环向包裹形式下,钢管受冲击位置及近跨支座局部区域的塑性应变积累速率加快、损伤程度加剧,而纵向与环-纵的CFRP包裹形式均能有效约束钢管局部变形,延缓局部应变速率;纵向与环-纵的CFRP包裹形式能增大试件各截面的动态塑性极限弯矩,缩短塑性发展时间,环向的CFRP包裹形式则会加剧塑性发展,加速累积局部损伤;CFRP环向包裹形式将使试件整体变形耗能能力减小,纵向及环-纵包裹形式则会提升试件整体耗能能力。