高强轻骨料混凝土是一种优良的绿色建筑材料,自重小、强度高,同时具有良好的耐久性。相对于普通混凝土,采用普通配筋形式的轻骨料混凝土柱延性较差,较难满足工程设计要求,采用内置十字型钢的混凝土柱可以有效改善延性,提高承载能力。目前,型钢混凝土柱多采用工字钢,关于十字型钢轻骨料混凝土柱轴压研究资料偏少。因此,有必要开展配置十字型钢的轻骨料混凝土柱轴压性能研究。采用试验研究、有限元分析和理论分析相结合的方式对十字型钢-高强轻骨料混凝土组合柱轴压性能开展了研究。主要工作内容:(1)完成了9根十字型钢-高强轻骨料混凝土组合柱轴压试验,研究了混凝土强度等级、配钢率、配筋率、配箍率和型钢布置形式对柱轴压性能的影响,分析了柱破坏过程。研究结果表明:混凝土强度等级对柱极限承载力影响最为明显,采用LC60的试件极限承载力比LC40的试件提高34%;提高配箍率和配钢率可以提高柱的极限承载力和残余承载力,减少剪切裂缝,改善其变形性能;采用斜向放置型钢的试件承载力稍低于正交方向放置的试件,但柱变形性能改善显著。(2)完成了该类轴压构件性能的有限元模拟。采用有限元软件ABAQUS建立十字型钢-高强轻骨料混凝土组合柱轴压三维模型,并开展了数值模拟。模型参数设置合理、准确性好,可以较好地实现十字型钢轻骨料混凝土柱轴压受力过程。在此基础上,对十字型钢高强轻骨料混凝土柱进行参数拓展分析,进一步探究其受力特性。相对于增加箍筋直径,减少箍筋间距是更为简单有效地提高该类柱轴压性能的方式,45°斜向放置型钢的型钢轻骨料混凝土柱的约束混凝土的面积更大,柱核心混凝土峰值应力提高2%。(3)完成了该类轴压柱受力机理分析。根据混凝土受约束作用的强弱,把柱截面分成三个区域,分别是无约束区、箍筋约束区和型钢强约束区。分析箍筋和十字型钢对轻骨料混凝土的约束作用,计算箍筋和型钢有效约束面积和矩形箍筋有效约束效应系数,建议箍筋约束轻骨料混凝土和十字型钢约束轻骨料混凝土轴心抗压强度计算方法,在此基础上进行试件轴压承载力计算,并与规范计算结果进行对比分析。论文相关工作为型钢轻骨料混凝土理论研究和设计提供试验依据,对轻骨料混凝土工程应用起到推动作用。