圆钢管混凝土结构具有承载力高、施工便捷、外形规则以及良好的抗震性能等优点,因而在我国工程建设中得到了广泛地应用。目前,国内外学者对圆钢管混凝土构件在纯弯、轴压以及偏心受压作用下的受力性能进行了较多的研究;而对压弯剪以及压弯剪扭等复杂受力状态下结构或构件的工作性能研究相对较少;现有关复杂受力状态下圆钢管混凝土承载力相关计算多是建立在理论计算结果基础之上而试验数据积累较少,因此有必要对其进行更多试验研究,以保证其在工程实践中的应用。本文对大长细比圆钢管混凝土柱在复杂受力状态下的受力性能进行了研究,主要内容如下:(1)对不同轴压力作用下的圆钢管混凝土柱试件进行了静力性能试验研究,得到了试件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线;分析了结构的破坏特征、工作机理以及极限承载力等。研究结果表明:各试件破坏形态基本一致,即构件最终因钢管发生局部屈曲而破坏;混凝土裂缝集中在试件底部区域范围为400mm~1600mm;随着轴压力的增大,试件的极限承载力降低,而试件的弹性刚度变化较小。(2)本文推导了圆钢管混凝土柱在压弯剪复杂受力状态下的承载力表达式。从试件极限承载力的计算结果与试验结果比较来看,试件承载力结果吻合较好,可采用文中的表达式来计算圆钢管混凝土在压弯剪受力状态下的稳定承载力。(3)采用有限元软件ABAQUS6.12对试件进行了数值模拟计算,计算结果表明与试验结果基本吻合,从而验证了模拟方法的有效性。研究了轴压比、混凝土强度、钢材屈服强度、含钢率、弯矩分布梯度和边界条件等对结构静力性能的影响,结果表明:随着轴压力和弯矩分布的增加,试件的承载力减小;随着试件的混凝土强度、钢材强度以及含钢率增加,试件的弹性刚度和承载力随之提高;为圆钢管混凝土柱在输变电工程实践中的设计提供了参考。(4)对3个圆钢管混凝土柱试件进行了低周反复荷载试验,得到了构件的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、特征荷载和位移以及抗震性能指标等。试验结果表明圆钢管混凝土柱具有较高的承载能力、良好的延性以及抗震性能;柱中混凝土的存在可使试件的弹性刚度和耗能能力有明显提高;此外,随着试件轴压力的增大,试件的承载力和刚度均有所降低。(5)采用相关荷载-位移恢复力模型对试件的滞回曲线进行理论简化计算分析,简化计算结果与试验结果吻合较好。此外,基于Palmgren-Miner损伤评估模型对试验后的圆钢管混凝土柱试件的抗震性能进行了累积损伤评估,结果表明:试验后各试件均已经产生损伤,但未达到极限状态。