近年来,随着超高层建筑以及大跨度桥梁建设的大力发展,钢管混凝土结构凭借其优良的力学性能得到了大规模的运用。然而在钢管混凝土结构施工的过程中,混凝土的浇筑质量始终得不到有效的控制,钢管混凝土的质量缺陷问题普遍存在,影响到了结构的正常使用。实际工程当中需要对钢管混凝土界面状态监测,以便及时发现出现的损伤,采取适当的措施加以弥补,保证钢管与混凝土共同受力。钢管混凝土粘结质量的无损检测技术已成为国内外学者的热门研究课题。鉴于钢管与混凝土界面粘结作用的复杂性,目前的钢管混凝土脱粘检测方法或多或少的存在一些局限性,不能完全满足实际工程的需要,亟待理论研究的进展和检测方法的改进。本文基于钢管混凝土粘结滑移理论与非线性振动理论,采用推出试验对3根钢管混凝土构件进行试验研究,分别测量各级荷载下的相对滑移量和试件的加速度信号,得到各个试件的荷载-滑移曲线,采用解析模式分解、数值积分和希尔伯特变换等方法分离出测得的加速度信号的一阶振动分量,得到钢管混凝土的非线性振动特性。综合考虑试件的荷载-滑移曲线以及各工况下对应的非线性特性,分析出钢管混凝土界面效应与其非线性振动特性之间的关系。通过不同试件非线性振动特性的对比分析,分析初始界面损伤对非线性振动特性的影响,为实际工程的钢管混凝土损伤检测提供一定的参考。本文的主要工作和结论如下:(1)讨论了钢管混凝土界面粘结应力的组成部分,分析了钢管混凝土粘结滑移过程中粘结应力的变化过程,总结了引起钢管混凝土界面脱粘的原因以及界面脱粘对构件力学性能的影响。(2)分析了目前常用的非平稳信号处理分析方法,讨论了各种分析方法的优点和局限性,重点介绍解析模式分解和希尔伯特变换方法。针对本文钢管混凝土加速度信号的特点,采用解析模式分解方法分离加速度信号的一阶分量,并运用希尔伯特变换方法获得构件的频率-振幅曲线分析构件的非线性振动特性。(3)对三根钢管混凝土试件进行了推出试验和动态信号测试,分析比较各个试件在不同加载工况下的非线性振动特性,得出如下分析结果:随着加载等级不断提高,试件的非线性特性指标先不断增大,当试件达到粘结极限荷载时又减小;人为脱粘或者混凝土浇筑质量不佳因素都将增加构件的初始损伤程度,导致试件的粘结极限荷载降低,在试件未发生加载脱粘的情况下,存在初始损伤的试件的非线性振动特性明显低于粘结良好的试件。本文在前人的研究基础上,引入非线性振动理论对钢管混凝土界面脱粘损伤进行分析,主要创新点为:将解析模式分解方法运用于钢管混凝土界面脱粘损伤分析,利用解析模式分解方法滤波分离并提取出测得加速度信号的第一阶振动分量。通过在推出试验的过程中,测试不同工况下的加速度信号,结合荷载-滑移曲线分析界面效应对钢管混凝土非线性特性的影响。采用荷载-滑移曲线粘结极限荷载对应的割线模量,作为钢管混凝土试件初始缺陷的损伤变量,分析初始损伤与构件非线性特性之间的联系,为钢管混凝土初始损伤与非线性特性之间的定量关系做了铺垫。