中空夹层钢管混凝土构件是在两个同心放置的钢管之间浇筑混凝土且内外层钢管与混凝土共同承担荷载作用的构件,其由实心钢管混凝土和空心钢管混凝土发展而来的新型结构构件,除具有实心和空心钢管混凝土各自的优点外,中空夹层钢管混凝土构件还具有自重较轻、刚度较大和夹层混凝土不易剥落等优点。目前针对中空夹层钢管混凝土构件的力学性能研究主要集中在轴压、纯扭、压扭、受弯和压弯等静力性能研究,缺乏对中空夹层钢管混凝土构件在纯扭、压扭、弯扭和压弯扭作用下的滞回耗能性能研究。本文拟采用拟静力加载试验研究、有限元分析和理论分析等方法,研究圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件在纯扭、压扭、弯扭和压弯扭作用下的耗能性能、延性和承载力性能。本文主要研究内容如下:（1）以截面形式和空心率为主要参数分别开展了圆形截面（圆形套圆形）、矩形截面（矩形套矩形）和方形截面（方形套方形）中空夹层钢管混凝土构件在扭矩作用下的拟静力试验。基于试验结果到了往复扭矩作用下圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件的滞回性能、刚度和强度退化、延性和破坏模式。（2）以截面形式、空心率和轴压比为主要参数分别开展了圆形截面、矩形截面和方形截面中空夹层钢管混凝土构件压扭拟静力加载试验研究。对圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件在压扭往复作用下的刚度和强度退化、耗能性能、破坏模式等进行了分析。（3）对圆形截面、矩形截面和方形截面中空夹层钢管混凝土构件进行了弯扭和压弯扭拟静力加载试验,分析了弯扭和压弯扭作用下中空夹层钢管混凝土构件的滞回性能、破坏模式、刚度退化和强度退化等性能指标。（4）建立了圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件纯扭受力有限元模型,有限元模拟结果与试验结果吻合较好。基于有限元参数分析,研究了混凝土强度、内钢管屈服强度和用钢量、外钢管屈服强度和名义含钢率、空心率等参数对圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件的抗扭承载力影响规律。分析研究扭矩作用下中空夹层钢管混凝土构件工作机理,基于构件截面材料组合受力原理,考虑混凝土压剪状态下抗剪强度提高效应,提出了圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件抗扭承载力计算方法。（5）建立了圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件压扭受力有限元模型,有限元模拟结果与试验结果吻合较好。基于验证的有限元模型进行参数分析,研究混凝土强度、内钢管屈服强度和用钢量、外钢管屈服强度和名义含钢率、空心率和轴压比等参数对圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件的压扭承载力及相关关系的影响规律,提出了圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件压扭相关关系公式,分析了压扭加载路径对构件压扭相关关系的影响规律。分析了压扭作用下构件截面各材料应力状态,并基于截面材料组合受力原理,提出了压扭作用下中空夹层钢管混凝土构件抗扭承载力计算方法。（6）采用ABAQUS有限元程序建立了圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件压弯扭受力有限元模型,分析了弯扭加载路径对中空夹层钢管混凝土构件弯扭相关关系的影响规律,基于与试验结果验证的有限元模型开展参数分析,分析了混凝土强度、内钢管屈服强度和用钢量、外钢管屈服强度和名义含钢率、空心率等参数对圆形、矩形和方形截面中空夹层钢管混凝土构件的弯扭和压弯扭承载力及相关关系的影响规律,提出中空夹层钢管混凝土构件N/Nu-M/Mu-T/Tu相关关系公式。