钢管混凝土牛腿柱是将钢牛腿通过焊接或铆接连接在钢管混凝土柱上而形成的组合结构。在工业厂房和公路桥梁建设中,钢管混凝土牛腿柱的应用越来越广泛。目前,国内外学者对钢管混凝土偏压柱的研究较为充分,但对钢管混凝土牛腿柱的研究还相对较少。因此,本文对钢管混凝土牛腿柱力学性能展开研究,其研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文通过试验研究和数值模拟对钢管混凝土牛腿柱偏心受压的力学性能进行了研究,并对焊接在柱体上的钢牛腿的受力特点进行了分析,主要内容如下:(1)进行了钢管混凝土牛腿柱偏压试验,绘制出荷载-位移曲线和荷载-应变曲线,试验结果表明,钢管混凝土牛腿柱的承载力随偏心率和长径比的增大呈减小趋势。(2)利用规范中的公式对钢管混凝土牛腿柱的承载力进行计算,其结果与试验结果偏差较大。根据规范公式和试验数据,对偏心率影响系数进行修正,建立了钢管混凝土牛腿柱偏心受压承载力计算公式。(3)使用有限元软件建立钢管混凝土牛腿柱有限元模型,将数值模拟的破坏形态、极限承载力和荷载-位移曲线与试验结果进行对比,验证了所建立的有限元模型的准确性;通过数值模拟,分析了钢管混凝土牛腿柱偏压的受力过程,得到了外部钢管和核心混凝土在加载过程中应力变化规律。(4)利用已建立的钢管混凝土牛腿柱有限元模型,对钢牛腿进行分析。分别得到钢牛腿的腹板高度、厚度、荷载作用位置对牛腿受力情况和承载力的影响规律;通过对钢牛腿的研究,确定了钢管混凝土牛腿柱的牛腿剪跨比、高宽比和厚宽比的合理选值区间,分别为0~0.8、1.4~2.2和0.15~0.2,提出了钢管混凝土牛腿柱的牛腿承载力计算表达式。