大量的结构破坏事实表明，建筑物会否倒塌很大程度上取决于梁、柱的设计，特别是随着建筑物高度和跨度的不断增加，梁、柱承受的荷载越来越大，这要求梁、柱不但应具有很高的承载力而且还要有很好的延性，以防止建筑物在大震情况下倒塌，保证生命财产的安全。本文在对钢筋混凝土梁、柱和钢管混凝土梁、柱研究成果的基础上，尝试了一种结构设计的新模式，即在方钢管混凝土中配置钢筋，形成配筋方钢管混凝土结构(此结构已属于方钢管混凝土结构的一种)。本文对此进行试验分析和有限元分析，重点研究素方钢管混凝土(素混凝土填充方钢管结构)梁、柱和配筋方钢管混凝土梁、柱的力学性能和影响因素，完成了以下内容： 通过素方钢管混凝土短柱和配筋方钢管混凝土短柱的轴心受压试验，研究了其工作过程、承载能力和延性，并讨论了影响结构力学性能的主要因素。 通过素方钢管混凝土梁和配筋方钢管混凝土梁的受弯试验，讨论了其工作过程的特点，并对素方钢管混凝土结构和配筋方钢管混凝土结构的破坏特点进行比较，同时还对影响结构受弯力学性能的主要因素进行了分析。 基于核心混凝土应力一应变模型，并依靠有限元理论，对结构进行建模分析。通过对方钢管混凝土短柱和方钢管混凝土梁的荷载—变形关系曲线的模拟，并与试验结果相比较，来确定建模是否正确。在正确建模的基础上对多种结构进行模拟分析，以对试验进行补充。在有限元分析补充数据和试验数据的基础上，利用回归分析提出方钢管混凝土短柱承载力公式和方钢管混凝土梁受弯承载力公式，同时，依据试验结果和模拟结果对回归公式与国内外现行设计规范公式进行比较。