随着组合结构的发展，方钢管混凝土已被广泛的应用于工程实际中，并取得了良好的效果。80年代后期，一种新型的钢管混凝土组合结构—中空夹层钢管混凝土结构被提出来，它具有实心钢管混凝土的所有优点，并且在重度、截面开展及防火性能等方面优于实心钢管混凝土，因此有着不可估量的应用前景。但是对于中空夹层钢管混凝土的研究还在初步阶段，且主要集中于圆中空夹层钢管混凝土。本文采用理论和试验相结合的方法对方中空夹层钢管混凝土做了以下几方面内容：（1）拟进行4个中空夹层方钢管混凝土(CFDST)柱在反复荷载作用下试验性能的研究，记录CFDST压弯构件的荷载-位移曲线，在此基础上绘制CFDST压弯构件荷载-位移滞回曲线，并使用多项式趋势线对滞回曲线进行回归分析，利用积分法则计算出构件的耗能值和等效当量阻尼系数。对4个方中空夹层钢管混凝土(CFDST)柱进行了轴压试验，记录并绘制轴压荷载与竖向位移以及竖向荷载与构件中间部位横向位移的荷载-位移曲线，并利用动力应变采集仪采集构件外钢管不同位置处在荷载作用下的应变，分析CFDST构件在轴压荷载作用下的应变变化。（2）在试验的基础上，使用大型通用有限元结构分析软件Abaqus进行数值模拟，同时考虑构件的几何非线性、物理非线性及接触非线性等因素，通过合理的建模，模拟中空夹层方钢管混凝土(CFDST)柱在反复荷载和轴压荷载试验下的全过程，并将有限元分析结果与试验结果进行对比，以此确定有限元分析结果的正确性。在确保有限元建模分析方法可行的情况下，分析内、外钢管与混凝土界面之间的接触力在加载过程中的变化情况，并分析钢管与混凝土界面之间不同的接触方式对构件轴压力学性能的影响。最后结合前人的分析研究结果，提出方中空夹层钢管混凝土的简化计算公式和简化计算模型。结果表明中空夹层方钢管混凝土具有良好的力学性能；有限元结构分析软件Abaqus能有效模拟试验过程，钢管和混凝土界面间的接触力对CFDST构件的轴压下的刚度和构件的承载力影响很小。