高性能结构钢材适应了国内外建筑结构高强、抗震、环保、耐候、易加工等重要需求，是21世纪工程结构材料发展的主要方向。本文在查阅大量国内外文献的基础上，阐述了高性能结构钢材的产品分类、使用特点和应用意义，总结了其在产品研发、理论研究和工程应用等方面的现状，针对目前研究中存在的不足和亟待解决的问题提出了本文的研究对象：高性能钢预应力梁柱构件，并简述了预应力钢结构的分类、特点和发展。　　介绍了普通梁柱构件和预应力梁柱构件的破坏形式，包括柱的整体失稳破坏，梁的整体失稳、局部失稳和强度破坏，归纳了本文研究对象的理论基础和已有研究结论。结合本文的研究对象，阐明了有限元建模过程中单元选择、边界条件、预应力施加等的理论依据和处理方法。对弹塑性大变形静力分析中采用的非线性有限元求解方法和注意事项进行了总结。　　阐述了预应力撑杆柱的工作原理和分类方法，确定了本文的分析模型。分析了预应力撑杆柱的弹性屈曲荷载和弹塑性稳定承载性能，验证了预应力拉索体系对核心钢柱稳定承载力和刚度的提高作用。在此基础上，考察预应力水平、钢材种类、残余应力和几何初始缺陷对预应力撑杆柱稳定承载性能的影响。　　简述了预应力工字梁的设计要点和分类方法，确定了本文的分析模型。验证了普通工字梁和预应力工字梁有限元模型的正确性，分析了普通工字梁和预应力工字梁的稳定承载性能和抗弯承载性能，主要考察预应力水平、钢材强度、混合设计对各自破坏形式、承载力、变形等的影响。　　论文最后对上述研究成果进行总结：预应力和高性能钢的合理使用，能充分提高梁柱构件的承载性能，使两者的优势都能充分发挥。在长细比较大的受压构件或者大跨度工字梁中试图采用高性能钢材提高承载力时，建议配合预应力技术限制变形的发展。