钢管混凝土柱中混凝土凝结过程中,体积收缩或振捣不密实会导致钢管与混凝土之间出现“脱空”现象,使用自密实混凝土并在其中添加膨胀剂,可以避免此类现象的发生,但膨胀剂合理掺量并未有定论。本文结合现有的理论和研究成果、试验、有限元模拟展开了课题研究。通过对膨胀剂掺量0%、5%、7%、9%共18根试件试验及279根试件模拟分析,探讨了膨胀剂掺量及套箍系数对试件承载力的影响。研究结果表明:(1)添加膨胀剂后,初始紧箍力p会增大,使钢管和混凝土提前进入协同工作状态,膨胀剂能有效提高钢管混凝土承载力。但膨胀剂掺量过少,对钢管混凝土轴压承载力提高微弱;膨胀剂掺量过多,不仅会破坏混凝土内部原有结构,也使钢管初始环向应力增大,纵向抗压刚度减小,承载力降低。(2)膨胀剂掺量为5%时,屈服承载力和极限承载力提高最多,分别为11.9%、49.85%;膨胀剂掺量为7%时,极限承载力比普通钢管混凝土极限承载力提高了约41.47%,屈服承载力提高约8.53%;故综合分析推荐膨胀剂掺量为5%左右时最佳。(3)套箍系数能反映钢管和混凝土之间的组合效应,对圆钢管混凝土轴压承载力影响极大。荷载-位移曲线随套箍系数的增加出现弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段或强化阶段;随套箍系数增加,荷载位移曲线弹塑性阶段位移区间逐渐增大。(4)根据研究分析推导出“承载力计算公式”;并通过对比分析验证了其可行性。通过系列研究可得膨胀剂掺量为5%左右时,承载力最佳;推导出添加膨胀剂掺量的自密实钢管混凝土轴压承载力计算公式。