木材是一种使用历史悠久的生物材料,它具有自重轻、强度高、加工容易等优点。近年来,新型工程木制品的出现和国家对绿色建筑的倡导刺激了对木材更广泛应用的探索。所以本文在原有钢管混凝土柱研究的基础上,综合考虑钢管混凝土结构和木结构等性能之后,提出一种钢管-木-混凝土组合柱,并研究其在轴压作用下的力学性能。这种新的组合形式是在钢管混凝土中放入木材,通过方钢管、混凝土和木材三者的协同作用,达到改善结构承载力、提高结构延性及减轻结构自重等目的。本文对方钢管混凝土结构和木材组合结构的国内外发展应用和研究现状进行总结,采用大型通用有限元软件ABAQUS对钢管-木-混凝土轴压短柱进行了非线性有限元分析,分析典型构件的荷载-位移曲线和组合柱的受力工作机理,研究在加载的各个阶段方钢管、混凝土和木材分别承担纵向荷载的比例,同时对各部件中截面的应力、应变分布进行分析。除此之外,分析钢管屈服强度、混凝土强度、钢管壁厚、木材的截面形式和截面尺寸等因素对组合柱力学性能的影响。最后,基于统一理论推导钢管-木-混凝土轴压短柱承载力简化计算公式,对比分析公式计算结果与模拟计算结果,为以后钢管-木-混凝土轴压短柱承载力计算提供参考。研究结果表明,木材的存在延缓了混凝土宏观裂缝的开展,所以在普通钢管混凝土柱中加入木材可改善其承载力和提高结构延性。随着钢管强度的提高,承载力逐渐增大,但增长幅度降低。混凝土强度越高,极限承载力提高的越明显,但混凝土强度增加到一定程度对构件极限承载力的影响减弱。钢管壁厚越大对构件承载力的提高越明显,且延性呈提高趋势。木材截面尺寸的增加会显著提高构件的延性,使构件荷载位移曲线的强化现象越来越明显,但对构件承载力影响较小。圆形截面构件和方形截面构件在木材尺寸较小时木材的截面形式对构件影响较弱;当截面尺寸较大时,方木芯构件的延性要好于圆木芯构件,整体来说方形木芯构件力学性能表现要优于圆木芯构件。最后基于统一理论推导的方钢管-木-混凝土短柱承载力计算简化公式计算结果与模拟结果吻合良好。本文的研究结果可为以后这种新型组合柱的进一步研究提供参考。