钢管混凝土柱结构是一种在工程建设领域常见的支撑结构,相比于普通柱结构,其结构特点是在钢管中内填混凝土。这种结构在工作时外钢管对其中核心混凝土约束使其处于三轴受力的状态从而延缓混凝土开裂,混凝土又能防止钢管的屈曲破坏。这种独特的结构使其同时拥有钢材和混凝土两种材料的优点。随着建筑结构的发展,建造物对柱结构的力学性能的要求也越来越高。仿生学是一门新兴学科,其目的是通过分析原型生物的特点,将其特点运用于结构设计中,达到设计出更优异的结构的目的。竹子具有优异的力学性能,具有自重轻、强度大等特点。因此本文以竹子为仿生原型,采用直接观察和电学显微镜观察的方法分析了竹子的宏微观结构的特点;采取万能力学试验仪对竹子的拉伸、压缩和弯曲性能进行了力学测试,提取出影响竹子力学性能的特征参数,并将其应用到钢管混凝土柱上;对钢管混凝土柱进行仿生设计,参考竹节、维管束和基体细胞的特点共设计了6个仿生钢管混凝土柱,然后通过有限元软件建模并分析仿生钢管混凝土柱的力学性能。本文的主要成果如下:（1）竹子宏观微观结构形貌分析:通过对竹子宏观结构的直接观察和使用电学显微镜对微观结构的观察,发现竹子在宏观结构上的主要特点是带节中空,竹节分布自下至上逐渐增大;在微观结构上的主要特点是径向维管束和基体细胞均成梯度分布。（2）竹子力学性能试验分析:采用万能试验机对不同类型的试样进行拉伸、压缩和弯曲的试验来分析竹子的力学性能。在试样位置对结果的影响试验中,结果表明下部的竹子试样较上部抗压性能提升2.58%,抗拉性能平均提升22.44%,抗弯性能平均降低26.34%。在竹节数量为变量的试验中,抗压强度带1个竹节试样比不带竹节试样提升7.55%,带2个竹节试样比带1个竹节试样提升5.63%,平均提升6.59%,影响较小。无竹节试样的抗拉强度较带1个竹节试样的抗拉强度平均提高了55.14%,带2个竹节试样的抗弯强度较带1个竹节试样的抗拉强度提升了19.17%。（3）仿生设计:提取竹子的竹节分布、维管束和基体细胞等因素,通过相似性分析,按照仿生学理论对钢管混凝土柱进行仿生设计,每种仿生类型包含2种情况,共设计了6个仿生钢管混凝土柱结构,其中基于竹节设计的2个仿生试样分别为M2、M3;基于维管束设计的仿生试样分别为M4、M5;基于基体细胞设计的仿生试样分别为M6、M7。（4）仿生钢管混凝土柱的力学性能分析:采用有限元软件对设计出的仿生钢管混凝土柱进行分析,结果表明:抗压能力方面,带2个仿生层的M7抗压强度为330.95MPa,较M1提升93.75%,提升效果最好。仿生节可以增强结构塑性阶段承载能力。仿生单元和仿生节对结构无明显提升效果。跨中挠度方面,带2个仿生节的M3挠度降低效果最好,随着仿生体数量的增加模型的挠度均有减小。破坏形态方面,只有M4、M5与M1均为弯曲破坏,其余模型均未发生弯曲破坏,表明仿生节和仿生层均能有效防止结构发生侧向弯曲。