钢管混凝土结构因其具有承载力高、截面模量大、塑性韧性好、耐久性好、便于施工、抗震性能好等诸多优点,使其在实际建筑工程中得到广泛的应用,众多学者对其力学性能进行了详细研究。高强混凝土具有抗压强度高、耐腐蚀性较好、抗渗及抗冻性能较好、徐变较小等优点。应用高强钢材较普通强度钢材相比可以减少构件截面尺寸和结构总重量,相应减小焊接工作量,从而提高结构的疲劳使用寿命,也可以减少防锈、防火等涂层的用量,提高建筑经济效果。高强混凝土因其强度越高脆性破坏现象越明显,故将其置于高强方钢管的约束下,使其可以充分发挥抗压强度高的优点,避免脆性破坏的缺点。本文通过试验研究、有限元分析(FEA)相结合的方法,对高强方钢管高强混凝土双向偏压柱的力学性能进行了研究。对17根改变荷载偏心率、钢材屈服强度和长细比的高强方钢管高强混凝土柱进行在双向压弯状态下的试验研究,其中短柱试验构件6根,中长柱试验构件11根。通过试验得到试验试件的破坏机理、极限承载力、荷载-挠度曲线(中截面及其他截面)、荷载-应变曲线。在试验研究作为基础上,应用ABAQUS有限元分析软件对高强方钢管高强混凝土双向偏压柱进行有限元模拟。将数值分析结果与试验结果进行比较验证,证明分析模型建立的可行性。结合试验与有限元模拟结果,更加深入分析方钢管、核心混凝土在受力全过程各个阶段的应力变化情况、各部件承担荷载情况、钢管与混凝土之间接触应力变化规律等。在此分析基础上,进一步分析构件的受力机理以及改变不同参数对试件受力性能的影响规律。最终通过试验和有限元分析结果在理论研究基础上,通过数据拟合得到适用于高强方钢管高强混凝土双向偏压柱的承载力计算公式。研究结果表明,高强方钢管高强混凝土双向偏压短柱受力全过程主要分为以下五个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化阶段、下降阶段以及平缓阶段,双向偏压中长柱受力全过程分为以下四个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化阶段以及下降阶段。随着混凝土立方体抗压强度提高,构件初始刚度变化不明显,极限承载能力基本呈一定比例的趋势增长。随着钢材屈服强度的增大,对构件初始刚度无影响,构件极限承载力基本呈固定比例提高等。通过分析大量有限元模拟结果和试验研究结果,结合钢管混凝土统一理论的计算模型,推导出承载力计算公式并与试验值进行对比且离散性较小,建议采用。