六边形钢管混凝土柱具有良好的力学性能和施工性能,同时,造型美观、能够与其他结构构件以多角度相连,已应用于实际工程中。钢管混凝土结构的广泛应用,对柱脚的力学性能提出了更高的要求。外包式柱脚具有刚度大、承载力高、施工便捷等特点,应用前景广阔。本文研究了六边形钢管混凝土压(拉)弯构件的力学性能及其外包式柱脚在恒定轴压和往复水平荷载作用下的抗震性能,主要工作和成果如下:1.研究了六边形钢管混凝土轴压、受弯和拉弯构件的静力性能。开展了六边形钢管混凝土构件在各类静力荷载作用下的试验研究和有限元分析。研究表明,六边形钢管混凝土构件在上述工况作用下呈现了较好的延性,其钢管对核心混凝土的约束作用集中于角部,与矩形钢管混凝土构件相似。基于参数分析,给出了六边形钢管混凝土构件的轴压、受弯及拉弯承载力计算方法。2.研究了六边形钢管混凝土压弯构件的滞回性能。开展了六边形钢管混凝土构件在恒定轴压及往复侧向荷载作用下的试验研究,考虑钢材和混凝土的材料滞回本构模型,建立了用于其滞回性能分析的有限元模型。对其滞回性能开展了全过程分析,研究了钢管及核心混凝土的应力状态和内力分布。结合参数分析,建议了其截面压弯承载力计算方法。3.开展了外包式六边形钢管混凝土柱脚的抗震性能试验研究。试验参数包括外包段高度、钢管-外包段界面是否布置栓钉、柱轴压比以及柱截面尺寸。试验表明,试件发生了底截面、柱截面破坏两类压弯破坏形态,且呈现了良好的延性和耗能性能。结合破坏形态,研究了试件的荷载-位移关系、应变分布、强度及刚度退化规律、耗能性能等,并分析了不同参数的影响规律。4.建立了用于外包式六边形钢管混凝土柱脚抗震性能分析的有限元模型。模型对底板-锚栓构造和外包段底截面的开裂-闭合行为进行了模拟,能够较好地模拟外包式柱脚的荷载-位移关系及加、卸载性能。采用上述模型,分析了外包式柱脚的破坏形态,研究了其破坏机理、传力机制、内力分布和双向压弯滞回性能等。5.提出了外包式六边形钢管混凝土柱脚的设计方法。通过有限元模型,分析了钢管混凝土柱参数、外露式柱脚参数、外包段参数、栓钉、柱轴压比等对柱脚抗震性能的影响。结合柱脚的传力机制和破坏形态,建议了外包式六边形钢管混凝土柱脚的抗弯设计方法和抗剪验算方法,并提出了构造建议。