众所周知,钢管混凝土具有力学性能优异、结构功能多样、施工制作方便、使用经济合理等特点,因而在国内外得到深入研究与广泛应用,并保持持续创新。钢管混凝土圆端形截面是一种新型截面形式,它兼顾了较强的承载能力和较大截面惯性矩带来的较优压弯性能,并符合建筑美学和防撞抗冲击设计,因此常应用于桥梁工程当中;但目前关于圆端形钢管混凝土理论与设计研究相当匮乏,阻碍了圆端形钢管混凝土结构的广泛应用。本文研究了带约束拉杆圆端形钢管混凝土轴压短柱受力性能,主要研究内容、方法和结论如下:(1)建立圆端形钢管混凝土精细化有限元模型,分别采用丁发兴、Hongnestad、韩林海(圆形、矩形)、过镇海混凝土本构模型进行轴压性能分析,对比了采用这5种模型的计算结果以及试验结果,表明过振海混凝土本构模型最适用于圆端形钢管混凝土轴压有限元模型,并验证了有限元模型的正确性。(2)对圆端形钢管混凝土短柱展开轴压性能数值分析,结果表明:圆端形钢管混凝土轴压短柱中,钢管对核心混凝土的约束效应在圆弧段较强,在平直段较弱,钢管与平直段处的核心混凝土出现脱空现象;约束效应、承载力提高系数与延性随着钢管强度的增加、混凝土强度的减小、钢管厚度的增加或高宽比H/B的减小而增强;当H/B较小时,圆端形钢管混凝土约束效应与圆形钢管混凝土较为相似,当H/B较大时,圆端形钢管混凝土约束效应与矩形钢管混凝土较为相似。(3)通过分析带约束拉杆圆端形钢管混凝土约束机理,建立了混凝土截面的强/弱约束区模型,对钢管混凝土受力状态进行简化,将钢管视为环向受拉和轴向受压的平面应力状态;并对钢管混凝土截面进行合理划分:1个带约束拉杆的矩形截面及2个半圆截面。在合理的简化及截面划分的基础上,推导出带约束拉杆圆端形钢管混凝土本构关系。通过与现有试验实测结果的对比,验证了该本构关系的合理性。(4)进行了带约束拉杆圆端形钢管混凝土轴压性能数值分析,结果表明:当荷载达到轴压极限承载力时,构件中所有约束拉杆的平均应力值约为350MPa,处于塑性状态,说明约束拉杆在构件轴压加载过程中得到了充分发展并最终屈服;带约束拉杆构件的整体轴压峰值应变约为0.06,与普通构件相比轴压峰值应变提高了1倍;带约束拉杆构件平直段处界面接触应力可达11.256MPa,拉杆的设置能有效的弥补构件截面平直段约束效应弱的缺点。带约束拉杆圆端形钢管混凝土柱随着约束拉杆直径的增大、轴向间距的减小、横截面个数的增加,轴压极限承载力、残余承载力及延性均有所提升,其中对于延性的提升尤为明显。随着截面高宽比的增加,构件承载力提高系数与延性均有所下降,其中延性下降尤为明显。(5)在17个普通圆端形钢管混凝土及10个带约束拉杆圆端形钢管混凝土轴压短柱数值计算结果及受力分析的基础上,将带约束拉杆的圆端形钢管混凝土轴压短柱承载力计算简化为1个带约束拉杆矩形钢管混凝土轴压承载力和1个圆钢管混凝土轴压承载力相叠加(其中当约束拉杆个数为0时表示普通圆端形钢管混凝土),拟合得出圆端形钢管混凝土轴压短柱承载力通用计算公式,通过与数值计算结果及常用规范计算公式计算结果对比,验证了该公式的合理性。