钢管混凝土(Concrete-Filled Steel Tube)结构能够高效利用混凝土和钢材各自的优点及两者之间的组合作用,具有承载力高、抗震性能好等特点,被广泛应用于高层、超高层建筑和城市立交桥等工程实践中。钢管混凝土作为一种组合构件,在受力过程中,钢管对混凝土起到约束作用,同时混凝土也能限制钢管的局部屈曲。因此,确定钢管混凝土中两种材料的受压本构关系能更好地分析构件的受力性能,为建立杆系有限元模型奠定理论基础。目前,方钢管混凝土的受压本构模型大多数建立在对整体构件全过程曲线的分析,结合一定的理论假设,提出钢管和混凝土的受压本构模型。因而对于混凝土和钢管各自的力学性能,以及两者之间的相互作用具有较大的假设性和不确定性。为更好地研究方钢管混凝土中钢管和混凝土各自的力学性能,得到钢管和混凝土各自的受压本构模型,开展了本文的研究工作。本文进行了6个不同宽厚比的方钢管混凝土柱及相应尺寸的纯钢管柱和素混凝土柱对比件的轴压试验研究。试验结果表明:(1)采用的试验方法能实现方钢管混凝土柱中钢管和混凝土各自轴力的分离,得到各自的全过程平均应力-平均应变曲线;(2)方钢管混凝土柱的钢管与纯钢管柱的全过程平均应力-平均应变曲线对比,两者在后期曲线形态上有较大区别,并且当试件宽厚比大于一定值时,方钢管混凝土柱的钢管峰值强度和残余强度都大于纯钢管柱;(3)方钢管混凝土柱的混凝土与素混凝土的轴心抗压强度对比,方钢管混凝土柱大于素混凝土柱;(4)方钢管混凝土柱的混凝土抗压强度随试件宽厚比的增大几乎无变化。在试验的基础上,本文利用ABAQUS有限元软件进行了方钢管混凝土柱和纯钢管柱的模拟分析,通过与试验结果进行对比,验证了有限元建模的可行性,为后期方钢管混凝土的参数分析奠定了基础。结合已有的方钢管混凝土受压模型,将试验结果与Sakino模型进行对比,分析Sakino模型与试验结果的异同。