随着建筑工程技术的进步,建筑结构正朝着轻质、高强、高层、大空间的方向发展,结构断面小、承载力大、节省空间、提高经济效益已经成为当前建筑工程设计追求的目标。正因如此,高强混凝土和高强钢材越来越频繁地应用在主要承重构件之中。使用高强钢材与高强混凝土组合形成的高强钢管高强混凝土柱与使用普通强度的钢管混凝土柱相比,能够大幅度缩小截面尺寸,扩大空间面积。可满足工程结构大跨、高耸、重载和承受恶劣条件等需求,符合现代工业化施工技术的要求。本文共进行了6根高强方钢管高强混凝土短柱和9根高强方钢管高强混凝土中长柱的单向偏压试验研究。对试件的破坏形态、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线、平截面假定、荷载-泊松比曲线和二阶效应等进行了分析。采用ABAQUS有限元分析软件建立了高强方钢管高强混凝土单向偏压柱有限元模型,模型结果与试验结果对比验证了模型的准确性,分析了试件受力全过程中的受力特点、钢材和混凝土的应力和应变分布、钢材和混凝土分担荷载和相互作用。改变钢材屈服强度、混凝土强度、含钢率、偏心率和长细比等不同的参数来研究主要变量对高强方钢管高强混凝土柱极限承载力、初始刚度等力学性能的影响。结合试验结果和模拟分析提出了适用于高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的相关计算公式,将公式计算结果与试验结果进行了比较,以验证公式对高强方钢管高强混凝土偏压柱的适用性。研究结果表明:高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的受力全过程由弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化阶段和下降阶段组成。钢管与核心混凝土相互作用力主要集中在角部区域,其余平板区域相互作用力很小。短柱构件在P-Δ曲线的上升阶段,试件的承载力主要由混凝土承担;在试件达到极限承载力之后,混凝土分担的荷载逐渐降低。中长柱试件在受力全过程中混凝土承担较多荷载。高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的极限承载力随着钢材屈服强度、混凝土强度和含钢率的增加而增加,增加趋势呈线性,随着偏心率、长细比的增大而减小,减小趋势呈非线性。钢材屈服强度对高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的初始刚度几乎没有影响;随着混凝土强度和含钢率的增大,构件的初始刚度近似呈线性增长;初始刚度随偏心率增大而减小,较小幅度逐渐降低。本文中提出的高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的极限承载力计算公式的计算结果与试验结果差距较小,适合采用此公式计算高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的极限承载力。