随着现代工程结构向大跨、高耸、重载方向发展,结构底部竖向构件承受的轴向荷载越来越大,按照传统设计思路,即使采用轴向抗压承载力较高的高强混凝土、钢管混凝土或钢骨混凝土柱仍不足以完全满足工程应用的需求,因此以承担重载为目的,研究新型的组合柱设计方法成为一项有意义的工作。在近期提出的重载组合柱形式中,钢骨—钢管混凝土组合柱受到了人们的较多关注。该新型组合柱以钢管混凝土柱为基础,通过在截面中部增设钢骨提高构件的轴向承载力和改善延性。从概念上这是一种理想的重载组合柱形式,但由于针对钢骨—钢管混凝土柱的研究工作尚处于初期阶段,试验研究及理论分析均不充分,在承载力计算、延性性能及节点连接等诸多方面尚有待进一步开展研究工作。本论文依托“新型钢—混凝土组合构件的受力机理及设计方法研究”项目,主要针对钢骨—钢管混凝土短柱的偏压承载力进行试验研究和数值模拟分析,以研究完善该新型组合柱的设计方法。本文进行的主要研究工作如下:①基于试验的钢骨—钢管混凝土短柱偏压极限承载力研究。针对不同的混凝土的强度、配骨指标ρ和套箍指标θ,设计了6个钢骨—钢管混凝土短柱试件,通过单调静力加载,研究了混凝土强度、配骨指标ρ和套箍指标θ对钢骨—钢管混凝土短柱极限承载力的影响规律。试验结果表明:在受压区钢管纵向应变达到受压屈服前,平截面假定成立;钢管局部屈曲是导致构件丧失偏压承载力的关键因素。②基于有限元数值分析的钢骨—钢管混凝土短柱偏压极限承载力影响因素分析。首先采用ANSYS分析软件,建立了与试验试件相对应的有限元数值模拟模型,通过对实验试件的数值模拟,调校了有限元分析中参数取值及分析方法;通过改变混凝土强度、配骨指标ρ、套箍指标θ以及偏心率等参数,对钢骨—钢管混凝土短柱偏压极限承载力的影响因素显著性进行了检验。主要结论为:偏压承载力随着混凝土强度增大而增大,但其变形能力将下降;增大配骨指标ρ或套箍指标θ,均可有效地提高偏压承载力和延性;套箍指标θ对承载力影响最显著;③钢骨—钢管混凝土短柱偏压承载力计算公式的初步探讨。对相关文献中基于数值模拟的偏压承载力公式进行了分析,通过与实验数据校核,初步探讨了采用叠加理论(钢管混凝土与钢骨的规范公式进行叠加)并考虑钢材塑性区折减系数的简化计算公式,该方法对估计钢骨—钢管混凝土柱的偏压承载力具有足够工程精度;同时探讨了基于条带分析的数值模拟分析方法可行性。