钢管混凝土结构是发展前景广阔的一种结构形式。它能适应现代工程结构向大跨、高耸、重载发展和承受恶劣条件的需要,符合现代施工技术的工业化要求,正被越来越广泛的应用于工业厂房、高层和超高层建筑、桥梁和地下结构中,取得了良好的经济效益和建筑效果,已成为结构工程科学的一个重要发展方向。钢管混凝土结构大多用于高层和超高层建筑作为承重柱,主要承受轴力作用,为防止因为焊接引起钢管发生层状撕裂,考虑采用高强薄壁钢管。由于采用了薄壁钢管,径厚比/宽厚比较大,通常需要考虑局部屈曲对构件力学性能的影响,本文试验所用的薄壁钢管厚度为2mm、3mm两种。内填混凝土采用自密实混凝土。自密实混凝土在浇注时无须振捣,靠自身重力便可自密实成形,对方便管内混凝土的施工,减轻噪声污染,确保工程质量具有重要意义。将自密实高性能混凝土灌入钢管,形成钢管自密实高性能混凝土,更能充分发挥两种材料的优点。本文首先对钢管混凝土轴压和纯弯作用下材料的本构关系进行了理论分析,接着通过材性试验确定钢材和自密实混凝土的材料性能参数,通过对材料本构关系及材性试验的研究,为后续章节构件的性能分析提供基础性数据。轴压受力是结构构件基本受力方式。本章通过对3根圆钢管混凝土和7根方、矩形钢管混凝土构件进行轴压实验,观察其破坏模式,分析工作机理,给出试验过程的荷载—应变曲线、荷载—位移曲线。对影响构件力学性能的因素,如径厚比/宽厚比、约束效应系数、长径比等进行一定的比较。在受弯构件中采用钢管混凝土,并无突出的优点。但是在实际工程中,钢管混凝土受弯矩作用的情况并不少见。例如压弯构件和拉弯构件,除轴心受力外,都存在着弯矩作用。因此,研究抗弯性能仍然必要,有助于加深对钢管混凝土偏心受力构件工作性能的认识。本章对8根钢管混凝土构件进行了纯弯试验研究,给出了相应的荷载关系曲线,并进行分析。最后通过对试验所得的轴压与纯弯构件承载力值与各国相关规范计算值进行比较,给出相应评价。