超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,以下简称“UHPC”）作为 21世纪新型水泥基复合材料,其研究已成为材料领域的热点。UHPC具有超高强度、高耐久性、良好的体积稳定性等优异综合性能,能满足现代工程向高耸、大跨、重载方向发展及承受恶劣环境的需要,应用前景十分广阔。为避免出现受压试验时由于内部积聚能量太大而呈现爆炸性破坏,UHPC一般需掺入钢纤维或高强聚合物纤维。在重大工程结构的设计中,往往将UHPC灌入钢管,制成钢管超高性能混凝土构件,以提高UHPC的延性和韧性。钢管可约束核心超高性能混凝土的横向变形,使其处于复杂三向受压状态,有利于提高构件整体承载力和延性,减少构件截面尺寸。本文依托国家自然科学基金重点项目“复杂作用下钢管超高性能混凝土力学性能及设计计算理论研究（No.51738011）”,在分析超高性能混凝土基本力学性能的基础上,深入研究钢管超高性能混凝土短柱轴心受压性能,主要工作和成果如下:（1）考虑纤维种类、长径比和体积掺量三个因素,每个因素选取三个水平,设计制作36组共108个棱柱体试块和108个立方体试块,通过轴心受压试验,考察试块破坏形态,分析纤维种类和特征参数对抗压强度、流动度的影响规律。结果表明:掺入纤维会降低试块流动度,有效提高试块抗压强度。掺入单一钢纤维,当体积掺量为1.5%、长径比为80时,轴心抗压强度可提高50.6%;掺入单一聚丙烯纤维,当体积掺量为0.2%、长径比为396时,轴心抗压强度提高29.8%;掺入钢-聚丙烯混杂纤维,体积掺量2%、长径比30的钢纤维和体积掺量0.15%、长径比396的聚丙烯纤维混杂,轴心抗压强度可提高73.2%,混杂纤维可有效提高超高性能混凝土抗压强度。长径比对抗压强度提高影响不如体积掺量明显。（2）考虑钢管壁厚、纤维种类和纤维长径比、体积掺量五个因素,钢管壁厚选取五个水平,其他因素选取三个水平,设计制作39组共117根短柱试件,通过轴心受压试验,考察钢管UHPC短柱破坏形态,分析套箍系数（钢管壁厚）、纤维种类和特征参数对破坏形态的影响规律。结果表明:套箍系数ξ对破坏形态有显著影响;套箍系数较小（0<ξ≤1.5）的试件发生剪切破坏,试件端部对侧鼓曲,出现鼓包,破坏角度为45°～60°;套箍系数较大（1.5<ξ≤3.2）的试件发生墩粗破坏,腰部鼓曲,整体矮胖,缩短变形明显;纤维种类和特征参数对破坏形态影响不大。（3）基于实测钢管超高性能混凝土荷载—纵向应变全曲线,分析钢管和UHPC的共同工作机理,阐明短柱轴压受力特征和荷载—纵向应变规律。结果表明,钢管UHPC短柱轴压过程可分为四个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、荷载下降阶段和强化阶段;弹性阶段内钢管和超高性能混凝土单独受力,协同工作,UHPC高强度延长了试件的弹性阶段;弹塑性阶段内混凝土横向变形超过钢管,二者产生相互作用,由于钢管约束较好,作用过程较短;套箍系数的不同导致荷载下降段不同,小套箍试件卸荷速率快,荷载下降明显,大套箍试件缓慢卸荷,无明显下降段;超高性能混凝土强度大,经钢管强化后,构件残余强度高,超过极限承载力的80%。（4）基于试验结果,分析套箍系数（钢管壁厚）、纤维种类和特征参数（长径比和体积掺量）对钢管UHPC短柱极限承载力的影响规律,结果表明:钢管壁厚增强承载力效果明显,无钢管约束UHPC短柱承载力为869kN,壁厚12mm短柱极限承载力为2876kN,承载力提高231.0%,钢管壁厚可大幅度提高短柱极限承载力;单掺入钢纤维,极限承载力可提高20.4%;单掺入聚丙烯纤维,极限承载力提高15.0%;混杂纤维协同工作,承载力提高22.5%,承载力提高效果显著。（5）根据试件破坏形态,参考钢管混凝土强度叠加理论,基于试验实测结果,确定了纤维增强系数的计算公式和套箍增强系数的取值,建立了钢管超高性能混凝土短柱轴心受压承载力计算方法,可为工程设计和同类研究提供参考。在总结全文的基础上,对本课题后续研究提出展望与建议。