钢管混凝土构件具有承载力高,塑性、韧性和耐火性能好,施工方便等优点,因此,它在多高层结构、工业建筑、地下及桥梁结构中得到广泛应用。然而,国内外规范对钢管混凝土柱的宽厚比（径厚比）限制较为严格,将钢管混凝土柱应用于多层结构和中小跨径桥梁时,其经济性不甚理想。薄壁钢管混凝土柱由于显著减少了钢材用量,减轻钢管加工工作量,从而降低造价,提高结构的经济性。本文对薄壁方钢管混凝土柱进行滞回性能试验研究、有限元模拟和理论分析,具体内容如下:（1）针对12个薄壁方钢管混凝土柱,进行恒定轴力作用下的滞回性能试验研究,得到了试件的承载性能和破坏形态,探究了轴压比、加劲肋形式、柱钢管与加劲钢管连接形式和钢材强度对试件的水平承载力、延性及耗能能力的影响规律。结果表明:多数试件的破坏表现为距柱底0～1/2倍边长范围内钢管明显鼓曲,混凝土局部压溃;薄壁方钢管混凝土柱的滞回曲线无明显捏缩,耗能性能优良;多数加劲试件的位移延性系数大于4,变形能力较强。内衬八边形和内衬圆加劲试件的水平承载力分别高于未加劲试件约22.506%和23.695%,位移延性系数分别大于未加劲试件51.911%和80.638%,表明加劲肋能够显著提高试件的水平承载力和延性,有效改善试件的滞回性能。柱钢管与加劲钢管采用塞焊连接试件的承载力略大于栓钉连接试件,栓钉连接试件的延性和耗能能力优于塞焊连接试件。建议采用塞焊连接内衬圆加劲薄壁方钢管混凝土柱,既能够满足承载力、刚度的要求,又具有较好的延性和耗能能力。（2）分别采用有限元软件ABAQUS建立实体模型、采用Open Sees建立纤维模型对薄壁方钢管混凝土柱进行数值模拟分析。结果表明:实体有限元模型与试验得到的水平承载力相近,破坏形态基本一致;采用ABAQUS对试验试件进行单向推覆全过程受力分析,明确了试件的应力发展过程和受力机制。为了探究轴压比、钢管宽厚比、长宽比、钢材强度及混凝土强度对试件滞回性能的影响规律,采用Open Sees对13个内衬圆加劲薄壁方钢管混凝土柱进行参数分析。结果表明:在参数取值范围内,轴压比增大,模型的水平承载力先增大后减小,初始刚度略微增大,延性降低,耗能能力减弱;钢管宽厚比和长宽比增大、钢材强度等级降低,试件的水平承载力、初始刚度和位移延性系数减小,耗能能力减弱;随着混凝土强度等级的提高,试件的水平承载力和初始刚度提高,延性降低,耗能能力减弱。工程应用中,应综合考虑各项指标,选择合理的轴压比、宽厚比、长宽比、混凝土强度以及与混凝土强度相匹配的钢材强度。本文建议轴压比不超过0.4,宽厚比不超过120。（3）归纳总结了现行规范对方钢管混凝土柱压弯承载力的计算方法,并与本文试验结果进行对比。结果表明:欧洲规范EC4能够较准确地预测未加劲试件的压弯承载力;日本规范AIJ的计算结果与栓钉连接内衬圆加劲试件的试验结果较为接近;中国《钢管混凝土结构设计规范》（GB50936-2014）的计算结果与塞焊连接试件和内衬八边形加劲试件的压弯承载力相近。基于试件的受力机理,提出了薄壁方钢管混凝土构件的恢复力模型,理论计算结果与试验荷载-位移曲线基本吻合。