钢管混凝土结构具有强度高、塑性延性好、施工简便等优点,在国内外的工程实践中得到了广泛的应用。钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁是一种新型的建筑结构形式,箱形截面形式构件梁抗弯刚度和抗扭刚度较高,可以提高构件的强度以及平面外稳定性。此外,以钢管混凝土材料作为箱形梁的翼缘,可以有效降低腹板高度,减小腹板的高厚比,提高了结构的抗剪能力。钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁在形式上可以看作是闭口-闭口-实体构件的组合。在建筑物的使用过程中,由于结构所受活载的可变性,箱形梁会承受偏心活载的作用。因此,在实际工程结构地设计、建造和使用过程中,我们既要考虑箱形梁的弯曲问题,也要考虑其扭转问题。相对于弯曲问题来说,组合箱形梁的扭转问题是一个更加复杂的力学问题,现有的关于钢管混凝土组合箱形梁的扭转以及弯扭屈曲的理论还比较少,解决其扭转问题对于当代建筑行业具有很大的意义。本文以张文福教授所著“板-梁理论”中的闭口薄壁构件组合扭转理论为基础,对以钢管混凝土为翼缘的组合薄壁箱形梁的相关扭转和弯扭问题的理论进行研究,并利用有限元软件ANSYS进行数值分析,验证了理论推导的正确性。本文的主要研究内容有:(1)以“板-梁理论”为基础,以连续化模型为前提,对钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁的扭转问题进行了理论推导和分析,给出了钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁发生扭转时的总应变能以及自由扭转刚度和约束扭转刚度表达式。(2)以悬臂梁为例,建立钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁扭转的能量变分模型和微分方程模型,并给出扭转角沿梁的长度方向的解答和最大扭转角的理论解析解。(3)通过改变梁的长度以及梁的截面尺寸,选择12根不同的箱形梁,利用有限元软件ANSYS建立梁的模型,提取悬臂梁形式下的最大扭转角(即自由端扭转角),并与理论解析解进行对比分析,验证了理论解析解的正确性。(4)以“板-梁理论”为基础,以连续化模型为前提,对钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁的弯扭屈曲问题进行了理论推导和分析,给出了钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁发生弯扭屈曲时的总应变能、总初应力势能以及总势能的表达式。(5)以简支梁为例,建立钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁弯扭屈曲的能量变分模型和微分方程模型,并给出箱形梁发生弯扭屈曲时的临界弯矩计算公式。(6)通过改变梁的长度以及梁的截面尺寸,选择12根不同的箱形梁,利用有限元软件ANSYS建立模型,对箱形梁进行特征值屈曲分析,提取临界荷载,并与理论值进行对比分析,结果表明了理论推导得到的临界弯矩公式是合理的。