我国是钢铁生产大国,每年的钢铁产量占全球的50%,伴随钢铁生产而产生的废弃矿渣达数亿吨。而目前我国对工业废物综合利用率仅为36.7%,因此如何提高废弃矿渣的利用率成为了我们亟待解决的问题。为了提高对矿渣的应用水平,本文创新性地将大块体矿渣块体与全矿渣混凝土灌注到薄壁圆钢管短柱中,得到一种新型组合结构构件,对其进行试验研究与理论计算。本文首先对高炉重矿渣的物理性能进行了研究,紧接着对全矿渣混凝土并与普通混凝土的力学性能进行了对比分析。通过试验分析得出:全矿渣混凝土7d和28d立方体试块抗压强度均比普通混凝土高,平均增幅13%;在相同混凝土等级强度下,全矿渣混凝土的弹性模量均随着矿渣大块体取代率的增加而下降;两种混凝土泊松比相差不大。基于上述研究,以钢管截面含钢率、全矿渣混凝土强度以及大块体矿渣取代率为试验变量,设计了12根内置大块体的全矿渣钢管混凝土短柱,对其进行轴压试验,其破坏现象均呈相似的剪切破坏且具有较高的轴压承载能力和抵抗变形的能力。根据正交试验和极差分析法的分析结果,影响新型短柱极限承载能力的敏感因素由高到低排序依次为:核心全矿渣混凝土强度、含钢率、大块体矿渣取代率。通过现有国内外关于钢管混凝土构件的7种典型计算规程对其轴压承载力进行计算,基于课题组的试验成果推导出了内置大块体的全矿渣钢管混凝土短柱极限承载力的计算公式,通过计算发现其与试验结果基本吻合,离散程度低,与现有规程的计算值误差基本在±10%范围以内,表明此推导公式能够较好预测此类新型组合构件的轴压承载力。