活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种超高性能混凝土,具有超高的强度和优良的耐久性,但与高强混凝土相似,RPC延性较差,其破坏属于脆性破坏,将RPC灌入钢管中形成钢管RPC组合结构,通过钢管的约束,可有效克服这种材料脆性大的弱点,充分发挥两种材料各自优异的性能,应用前景较为广泛。钢管与混凝土之间存在的粘结力是两种材料能够协同工作的前提,目前国内外关于钢管普通混凝土粘结滑移性能和本构关系进行了较多研究,而关于钢管与RPC间界面粘结性能的研究较少,尚处于起步阶段,在钢管RPC粘结滑移性能影响因素、理论研究、数值模拟分析等方面研究还存在不足。在此背景下,本文通过试验研究、理论分析、数值模拟分析相结合的手段,对圆钢管RPC粘结滑移性能进行研究,主要包括以下几方面内容:(1)圆钢管RPC粘结滑移力学性能试验研究。通过圆钢管RPC试件的轴向单调推出试验,分析了钢管RPC粘结滑移的破坏形态,对破坏机理进行了探讨,对荷载滑移曲线进行分析,通过受力分析明确了粘结破坏荷载的取值原则,探讨了试件径厚比、长径比、RPC强度、套箍系数等因素对粘结性能的影响规律,通过对钢管应变的分布规律的研究,加强了对钢管约束机理的认识。(2)圆钢管RPC粘结强度计算方法研究。将粘结荷载换算为粘结应力,通过对比分析国内关于钢管混凝土粘结强度计算方法的研究,探讨了各计算公式的优缺点,研究了单一参数对粘结性能影响,并对单一参数与粘结强度的函数关系进行了拟合,根据拟合结果,选取以套箍系数与试件长径比为参数的公式形式,对本试验数据进行统计回归,通过拟合的方式确定了公式中各待定系数值,建立了圆钢管RPC粘结强度的计算公式。(3)圆钢管RPC粘结滑移本构关系研究。以钢管RPC接触界面为单独研究对象,通过对试件的平均粘结应力-加载端滑移曲线进行分类,对比分析了公式库中各公式拟合程度和复杂程度,确定了各阶段曲线的公式形式,对试验曲线的统计回归,通过拟合的方式确定了待定系数的取值方法,从而建立了钢管RPC平均粘结应力-加载端滑移曲线的数学表达式;从理论上分析了粘结应力与钢管纵向应力、纵向应变的关系,利用加载过程中钢管壁纵向应变沿长度方向上的分布,结合界面上力的平衡关系,提出了粘结应力的分布函数,最终得到了钢管RPC粘结滑移的本构模型。(4)圆钢管RPC粘结滑移性能数值模拟研究。利用有限元程序ANSYS,提出了以接触单元和非线性弹簧单元结合的方式,建立新的有限元模型;根据本文提出的钢管RPC粘结滑移本构关系,采用新的有限元模型,对试验试件进行非线性数值模拟,通过有限元计算结果和试验实测结果进行对比,验证了位置函数的有效性,对加载全过程中钢管和RPC的应力状态进行探讨,对试验进行补充。