随着经济技术的迅速发展,各种功能复杂用途多样,造型新颖奇特的高层建筑大量涌现。随着高层以及超高层建筑的结构高度不断提高,受压柱承受的轴向荷载也不断增加,占据了较多的使用面积,已影响到建筑使用功能的充分发挥。工程实践表明,如果使用传统的混凝土已经难以满足现代工程结构往大跨重载及承受恶劣条件方向发展的要求。因此,结构工程师们亟需一种超高性能的混凝土材料替代传统的混凝土。在高强度等级的混凝土中,活性粉末混凝土具有超高的抗压强度、较好的抗拉强度以及优异的耐久性等优点,同时型钢混凝土结构又具有良好的抗震性能。因此本文把活性粉末混凝土材料与型钢结合起来,组成外包活性粉末混凝土型钢柱。本文采用不同力学性能等级的活性粉末混凝土材料,制作了 3组外包活性粉末混凝土型钢柱,并在型钢腹板处设置抗剪销钉,对其进行了轴压承载力性能试验。试验结果表明,型钢与活性粉末混凝土具有良好的协同工作能力,试件破坏时未出现保护层混凝土剥离现象。试件的主要破坏形式是端部破坏,试件在达到极限承载力时,柱身表明无明显裂缝,只在端部出现几条微小裂缝,随着加载的继续,端部的裂缝逐渐向柱身中部发展,并在靠近型钢翼缘处形成一条纵向的劈裂主裂缝。利用有限元ANSYS软件对外包活性粉末混凝土型钢柱轴压试验进行了有限元模拟,并考虑型钢与混凝土界面的相互作用,选取粘结滑移界面与销钉合适的本构关系,采用了三个非线性弹簧单元(combin39)分别模拟了界面法向作用力、纵向切向作用力与横向切向作用力三个方向的作用。并建立了在界面处考虑无粘结作用、部分粘结作用和完全粘结作用三种模型进行对比,表明外包活性粉末混凝土型钢柱结构具有良好的协同工作性能良好。把有限元分析结果与试验结果进行对比,根据在不同轴压荷载下型钢与活性粉末混凝土的应力变化、轴力分配以及界面的粘结性能,分析在轴压荷载下型钢与活性粉末混凝土的传力机制;并参考相关规范提供了该组合结构的近似承载力公式,把公式计算值、试验值与有限元模拟值进行对比,对计算结果的差异进行原因分析。