装配式钢结构能够实现标准化设计、工厂化生产、机械化施工，符合建筑工业化的发展方向，为了实现分层装配，装配式钢结构通常采用带柱座的柱子隔断型结构体系。与此同时，随着多高层钢结构的发展，钢结构构件截面尺寸越来越大，采用箱形柱或者H形柱时室内会出现柱楞，影响建筑使用功能，为解决这一问题，可以用钢异形柱代替箱形柱或者H形柱，然而传统的型钢异形柱因其开口的截面特点不能用于前述带柱座的柱子隔断型结构体系中。为适应装配式钢结构的发展需求，本文在查阅国内外文献的基础上提出了一种适用于装配式钢结构的钢管异形柱形式，并重点研究了用作中柱的十字形截面钢管柱的承载性能。　　对承受轴压、纯弯、压弯三种荷载工况下十字形截面钢管柱的稳定性能进行有限元分析，引入了局部和整体几何初始缺陷，并考虑了几何非线性和材料非线性，探讨了翼缘宽厚比、肢长肢宽比、长细比等参数对其稳定性能的影响。在大量数值分析的基础上，分别拟合得到短柱和长柱在三种荷载工况下的稳定承载力公式，公式考虑了板件局部屈曲的情况，在使用上具有普遍性。　　通过对破坏类型、滞回曲线、骨架曲线和滞回性能指标等方面的分析，探讨了翼缘宽厚比、肢长肢宽比、长细比、轴压比等参数对十字形截面钢管柱在常轴力、低周反复荷载作用下滞回性能的影响。根据分析结果，具体给出了为保证十字形截面钢管柱的抗震性能各参数应满足的限值要求。　　通过栓接模型和刚接模型在破坏特征、应力应变分布、荷载-位移曲线等方面的对比分析，分别考察了法兰螺栓连接对十字形截面钢管柱稳定性能、受弯性能、滞回性能的影响，指出了法兰螺栓连接的可靠性，并提出了法兰上螺栓布局的建议。　　对比分析了十字形截面钢管柱钢框架和箱形截面钢管柱钢框架的竖向稳定性能、抗倾覆性能、滞回性能，通过不同柱厚钢框架的破坏特征、应力分布、荷载-位移曲线等阐明了十字形截面钢管柱在承载性能方面的优势。　　本文提出的钢管异形柱及重点研究的十字形截面钢管柱，结合了钢异形柱结构和装配式钢结构各自的优势，既能解决柱楞问题，又能实现快速装配。研究成果对多高层装配式钢结构的应用和建筑产业化的发展具有积极的推动作用。