众所周知,混凝土在三向压应力作用下,其强度,弹性模量将会提高,塑性和韧性性能也将大大改善;而且随着侧压力的增大,性能改善得更加明显。钢管混凝土结构中,钢管对核心混凝土形成三维约束,即钢管对核心混凝土的紧箍作用,提高了核心混凝土的抗压强度,使得钢管混凝土结构具有优良力学性能。然而由于混凝土的泊松比在0.16-0.2之间,钢管的泊松比约为0.3,因此在钢管混凝土柱受到压载的初始弹性阶段,钢管的横向变形大于内部核芯混凝土的横向变形,并且由于混凝土自身收缩徐变,此时钢管和混凝土之间的粘接界面脱离,并且这种状态在之后的塑性阶段也会一直存在,这必然会导致外部钢管对内部核芯混凝土约束力的降低,这对钢管混凝土柱组合结构的各项力学性能如强度、刚度以及延性都有非常不利的影响。因此为了解决上述问题,增强钢管混凝土柱在受压载过程中外部钢管对内部核芯混凝土的约束力,充分发挥两者的组合效应,本文提出了在钢管内部填充膨胀混凝土,利用其膨胀效应使得组合结构在受到压载之前外部钢管对内部核芯膨胀混凝土就形成约束力,此时内部核芯混凝土受到三向即横向、轴向以及环向的压力,从而大大改善组合结构的工作性能与力学性能。基于上述的理论基础,本文探究了钢管厚度、膨胀剂替换率以及膨胀剂类型等变量对钢管混凝土柱组合结构的力学性能和工作性能的影响,设计前后三组试验,制作了共34根钢管混凝土柱试件,并进行轴心压载试验,对试验现象、试件破坏模式、工作性能以及力学性能进行了对比分析,从中总结出三种试验变量对钢管膨胀混凝土柱的各项性能的影响规律。本文主要的研究内容及试验结果如下:1.进行钢管膨胀混凝土预实验,探究不同钢管厚度和膨胀剂掺量条件下膨胀混凝土的膨胀效应、混凝土的材性以及钢管混凝土柱的力学性能,试验结果表明膨胀剂的掺入使得混凝土表现出体积膨胀,并且使得钢管混凝土柱的强度得到提升。2.在第一组预实验的基础上,以钢管厚度和更多不同的膨胀剂掺量为参数,设计制作了共18根钢管混凝土柱试件,其中6根被切割开取出内部核芯混凝土而作为约束混凝土试件。并对膨胀混凝土的膨胀效应、混凝土的工作性能与堆积密度、有无约束混凝土的性能对比以及钢管混凝土柱的力学性能进行了更深入的探究分析。试验结果表明膨胀剂的掺入使得混凝土内部结构更加密实,堆积密度更大,并且适量的膨胀剂使得钢管混凝土柱的性能得以提升。3.以钢管厚度和膨胀剂类型为参数,设计制作了共8根钢管混凝土柱试件,并对掺入了三种不同类型膨胀剂的混凝土的膨胀效应和钢管混凝土柱的力学性能进行了对比分析。试验结果表明UEA复合型膨胀剂表现出最优效果。