带肋方钢管混凝土是对钢管结构和钢管混凝土结构形式的创新,它是在薄壁方钢管的内管壁设置钢板纵肋,再由混凝土填充至钢管内部而形成的一种新型的组合结构。带肋方钢管混凝土柱具有抗弯刚度大、节点构造简单、易于施工、对核心混凝土约束作用好等优点,已经越来越受到人们的关注。然而对其力学性能研究还不够完善,理论分析相对较少,冲击荷载作用下的力学性能研究也涉及较少。因此对带肋方钢管混凝土柱的力学性能进行深入的研究有比较重要的现实意义。本文采用理论分析和数值模拟相结合的方法对带肋方钢管混凝土柱的极限轴压承载力及抗冲击性能进行研究,主要包括以下内容:1.基于统一强度理论,通过引入混凝土有效约束系数和肋板加劲刚度,将方形截面的钢管混凝土柱等效为圆截面进行分析,并考虑了混凝土榫形成的剪力键提供的有效作用,推导出带肋方钢管混凝土短柱的轴压极限承载力统一计算公式。将计算结果与相应文献试验结果进行对比,吻合较好。在此基础上对加劲肋肋板尺寸、统一强度理论参数b和混凝土内摩擦角等影响因素进行了分析。2.采用有限元分析软件ANSYS分别对轴压作用下的普通带肋方钢管混凝土短柱和开孔加劲肋方钢管混凝土短柱进行数值模拟,在假定钢管和混凝土之间无相对滑移的前提下得到了试件的极限轴压承载力,与相应文献的试验值和本文计算值进行比较,验证了模型的正确性。在此基础上分析了试件破坏时应力状态以及长细比等因素对试件极限承载力的影响。3.运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立带肋方钢管混凝土柱在侧向冲击荷载下的有限元计算模型,通过与相应文献试验进行对比验证了模型的正确性,研究了带肋方钢管混凝土柱在冲击荷载作用下的破坏形态、冲击动能时程曲线、试件最大变形等性能,分析了材料性能、肋板尺寸、锤体质量等参数对带肋方钢管混凝土柱抗侧向冲击性能的影响规律。