钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便快捷和经济效益显著等优点,是一种发展前景广阔的结构形式。本文首先用膨胀混凝土替代普通混凝土填入钢管内,建立前期主动约束,组成了微膨胀钢管混凝土结构。再将微膨胀混凝土灌入压力PVC管,形成微膨胀压力PVC管混凝土,通过试验、理论分析对这新型微膨胀约束混凝土结构的变形和受力性能进行了研究。研究结果为微膨胀约束混凝土结构的进一步研究和工程应用提供了重要的理论依据,具有很大的理论意义和工程参考价值。主要工作包括以下几个方面:首先,通过膨胀混凝土试验研究,确定了适用于填充钢管和压力PVC管的膨胀混凝土的合理配合比,探讨了膨胀剂和粉煤灰等外加剂掺量对膨胀混凝土的工作性能、不同龄期强度以及自由膨胀率的影响规律,总结了核心混凝土的自由膨胀模式,为微膨胀约束混凝土结构力学性能研究提供了基础。其次,将灌注完成的微膨胀约束混凝土构件在室内进行养护,观察构件核心混凝土水化热放热时,外管壁和核心混凝土应变等对构件的影响。混凝土水化热放热对构件的影响很大,核心混凝土处于三向受压状态,外管和混凝土能够紧密接触,混凝土产生自应力是膨胀剂和降温收缩的共同作用。再次,将养护完成的微膨胀钢管混凝土构件进行轴心受压承载力试验,观察不同膨胀剂掺量和不同管径对构件承载力的影响,并将试验结果和理论计算值进行比较。结果表明,膨胀剂掺量多的钢管混凝土试件承载力高。通过有限元软件ANSYS的模拟计算与试验实测值的简单比较,发现考虑了混凝土和钢管壁接触问题的数值模拟结果与试验结果基本符合。最后,将养护完成的微膨胀压力PVC管混凝土构件进行轴心受压承载力试验,观察不同膨胀剂掺量和不同管径对构件承载力的影响。对于压力PVC管混凝土中长柱而言,缺乏科学统一的承载力公式。通过有限元软件ANSYS的模拟计算发现考虑了混凝土和钢管壁接触问题的数值模拟结果与试验规律基本符合。