钢管混凝土由于具有良好的力学性能(特别是优异的抗压性能),已在土木工程领域得到了广泛的使用。然而由于需填充混凝土,每年在世界范围内仍有数十亿吨天然骨料被开采和使用,这不仅意味着大量的天然骨料正在被快速的消耗,同时对自然环境也造成了严重的破坏。此外,传统结构较大的自重和花费也是一个不能被忽视的问题。针对上述问题,本文提出了钢管复合骨料混凝土的研究和利用。在混凝土的配制中,使用页岩陶粒部分取代天然粗骨料,在减少天然骨料消耗的同时,也能够降低结构自重及整体花费。在复合骨料混凝土的基本力学性能方面,通过进行复合骨料混凝土的力学性能试验,发现随着陶粒取代率的增加,复合骨料混凝土的力学性能降低较少或维持不变,且其横向膨胀效应显著提高。考虑原点切线弹性模量、峰值点割线弹性模量和峰值点应变等参数,提出了适用于复合骨料混凝土的应力-应变关系模型。在构件方面,对钢管混凝土的承载能力研究现状进行了综述。以轻骨料体积取代率与钢管壁厚为主要试验研究参数,并结合复合骨料混凝土在单轴受压下的泊松效应研究结果,分析了钢管复合骨料混凝土短柱的轴心受压力学性能。发现钢管复合骨料混凝土的轴压承载能力受到复合骨料混凝土轴压强度以及泊松效应两方面因素的耦合影响。在合理的轻骨料取代率下,钢管复合骨料混凝土的轴压承载能力将不低于普通钢管混凝土。此外,通过大量试验数据的统计整理,开展了钢管混凝土套箍力随机模型的研究。统计发现钢管混凝土的套箍力的概率分布模型近似符合瑞利分布,当钢管径厚比较小时,试件不仅具有较强的套箍约束作用,还同时表现出较大的离散性。考虑复合骨料混凝土泊松效应及钢管径厚比D/t对核心混凝土套箍应力的影响,本文提出了受圆钢管约束核心复合骨料混凝土抗压强度计算公式。最后,通过非线性有限元程序CSBNLA对钢管复合骨料混凝土短柱试件进行了从初始状态至峰值应力的全过程分析。同时,采用轻骨料取代率为基本变量,提出了计算钢管复合骨料混凝土轴压短柱承载能力建议公式,承载能力计算值与实验值吻合度较高,可供工程应用时予以参考。