目前钢管混凝土柱非线性分析采用的模拟模型并不完善，主要采用有限元程序中基于刚度法的梁柱单元模拟，刚度法单元采用三次Hermitian形函数，无法准确地模拟地震作用下构件进入非线性阶段之后的真实位移模式，鉴于此，有必要建立考虑几何和材料非线性的钢管混凝土柱模拟模型。本文基于国内外已有研究成果，针对钢管混凝土柱模拟模型的开发与应用进行了如下研究。（1）对基于Hillinger-Reissner变分的非线性分析方法进行研究，建立了适用于几何和材料非线性分析的混合单元模型。以节点位移和节点力作为单元基本未知量，采用独立的位移形函数和内力形函数建立混合单元刚度矩阵。将非线性迭代算法用于混合单元状态确定，在截面层次和单元层次将对应的残余误差消除，有效减少结构层次的迭代次数，提高程序数值稳定性。（2）将结合纤维截面的混合单元模型嵌入开源有限元程序OpenSees中用于非线性分析。选择合理的钢管混凝土材料本构模型对静力荷载和往复荷载作用下的钢管混凝土柱进行数值模拟，充分验证本文模型具有较高的分析精度和计算效率，能够较为准确地模拟各种加载模式下钢管混凝土柱强度、刚度退化以及滞回耗能性能。（3）基于本文模型，以长细比和荷载偏心比为参数，分析了几何非线性对钢管混凝土柱极限承载力的影响程度。结果表明：随着长细比增大，几何非线性对钢管混凝土柱极限承载力的影响程度明显增强；随着荷载偏心比增大，几何非线性对钢管混凝土柱极限承载力的影响程度有微小减弱；实际工程中应避免钢管混凝土细长柱小偏心受压的情况。