内置工字形CFRP的方钢管混凝土构件是将CFRP型材置于钢管混凝土中形成的一种新型组合构件,将CFRP型材加入钢管混凝土可以使构件在保持良好延性的基础上进一步提高构件的承载力,因此该新型组合构件具备承载力高和延性好的优点。目前为止,关于普通钢管混凝土的试验和理论研究已较为成熟,但是此类新型构件的研究并不广泛。本文采取试验研究与有限元分析相结合的方法,对内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土纯弯构件受力性能进行了研究。以钢材屈服强度和含钢率为变化参数,通过研究试件的破坏模态、荷载-跨中挠度曲线、正弦半波曲线、平截面假定验证曲线,中性轴变化曲线、钢管和CFRP的荷载-应变曲线对试件承载力的影响规律分析该新型钢管混凝土纯弯构件的受力性能。合理地选择材料本构关系、边界条件、单元种类,采用有限元分析软件ABAQUS建立有限元分析模型并进行数值计算,在有限元计算结果和试验结果吻合良好的基础上进一步分析试件的受力机理和不同变化参数对试件受力性能的影响规律。根据试验和有限元结果在现有计算公式的基础上通过数据拟合得到适用于内置工字形CFRP的方钢管混凝土纯弯构件的承载力计算公式。研究表明,试件最终在中截面均产生较大挠曲变形,发生整体弯曲破坏,整个破坏过程表现出良好的延性。对试件全过程进行分析,其弯矩-曲率曲线可以分为弹性阶段、弹塑性阶段和强化阶段3个阶段。普通钢管混凝土中配置工字形CFRP型材可以有效提高试件极限承载力。随着混凝土强度、钢材屈服强度和含钢率的提高,试件的极限承载力有所增加,但是混凝土强度、钢材屈服强度和含钢率对试件初始刚度影响较小。改变构件的钢材屈服强度和含钢率对构件的延性系数和初始抗弯刚度和使用抗弯刚度有显著影响,随着钢材屈服强度的增加,构件的延性系数增加,抗弯刚度降低。随着含钢率的增加,构件延性系数增加,抗弯刚度降低。通过对我国规范进行修正得到的承载力计算公式概念明确,形式简洁,计算结果与试验结果较为接近且离散性小,建议采用该公式计算该新型钢管混凝土纯弯构件承载力。