矩形钢管微膨胀轻骨料混凝土是一种受力性能良好的建筑材料,虽然矩形钢管微膨胀轻骨料混凝土的承载力比圆形钢管微膨胀轻骨料混凝土低,但矩形钢管截面形式简单,易于加工,在实际工程中具有一定的应用意义。为研究矩形钢管微膨胀轻骨料混凝土的力学性能,本文主要进行了以下研究:(1)研究不同掺量的微膨胀轻骨料混凝土在保鲜膜包裹条件下和自然养护条件下的自由形变性能。试验结果表明:在膨胀剂掺量低于12%时,膨胀剂的膨胀效果随掺量的增加而增强,但是超出该范围后其膨胀效果反而有所下降。(2)为研究含钢率、截面长宽比以及膨胀剂掺量对微膨胀轻骨料混凝土限制膨胀性能的影响,本文共设计24根矩形钢管微膨胀轻骨料混凝土短柱试件。试验结果表明:含钢率越大,钢管外壁的环向应变(拉应变和压应变)越小;膨胀剂掺量为12%时钢管在养护初期的峰值拉应变高于膨胀剂掺量为16%的试件;截面长宽比为1时,矩形钢管四边的环向应变基本一致,而长宽比为1.5和2的矩形钢管短边的应变略大于长边的应变。(3)对上述24根矩形钢管微膨胀轻骨料混凝土短柱试件进行轴压试验,研究截面长宽比、膨胀剂掺量和含钢率对矩形钢管微膨胀轻骨料混凝土短柱试件轴压性能的影响规律。试验结果表明:含钢率越大,短柱试件极限承载力越高,残余承载力与极限承载力的比值也越大;膨胀剂掺量为16%的试件极限承载力小于膨胀剂掺量为12%的试件;矩形钢管微膨胀轻骨料混凝土短柱试件承载力提高系数随长宽比的增大而逐渐减小。(4)对几种不同的矩形钢管混凝土轴压极限承载力计算公式进行对比,发现钟善桐的统一理论计算公式更适用于计算矩形钢管微膨胀轻骨料混凝土短柱的轴压极限承载力。采用ANSYS有限元软件模拟矩形钢管微膨胀轻骨料混凝土的轴压试验,试验结果与模拟结果吻合较好。