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随着现代土木工程向“更高、更长、更柔韧”的方向发展,高性能材料（例如高强度结构钢材）大大有了用武之地。相比普通钢,高强钢结构在受力性能、建筑使用功能、施工工艺以及社会经济和环保效益等方面具有显著优势。随着钢材屈服强度的提高,屈强比增大而断后伸长率减小,屈服平台长度缩短甚至消失,高强钢的应变强化效应并不明显。较高的屈强比和较差的延展性限制了高强钢在抗震设防地区的应用。因此,开发出一种既强度高又延性好的钢构件,是目前钢结构（特别是高强钢结构体系）在抗震地区得以广泛应用的关键问题。基于此,本文提出了一种新型焊接箱形混合强度钢柱,并对该柱的残余应力模型和滞回性能开展了系列的物理试验研究、有限元模拟及数值分析:（1）进行了4种不同截面形式的残余应力测量试验。使用Whittemore手持应变仪YB-25对箱形截面试件进行切割测量,研究了翼缘宽厚比,钢板厚度和钢板强度对残余应力大小和分布的影响。其中,钢材强度包括Q345和Q690,翼缘宽厚比范围为12.07～23.46,腹板高厚比范围为20.56～23.43,测量标距为250mm,测量精度为0.01mm。基于以上并结合国内外现有的残余应力模型,提出了一套不仅适用于单一强度钢焊接箱形截面,同时也可以用于计算混合强度钢焊接箱形截面的最大残余拉应力和平均残余压应力的推算公式。（2）进行了焊接箱形强度钢柱的滞回性能试验,共8个试件。运用美特斯加载系统（MTS）的液压加载装置对不同强度等级匹配方式、宽厚比和轴压比的焊接箱形强度钢柱进行滞回试验。其中,钢材强度包括Q345和Q690,翼缘宽厚比范围为12.07～23.46,腹板高厚比范围为20.56～23.43,柱高为1200mm。根据试验现象及数据结论,揭示了轴压比、强度匹配方式、板件宽厚比等敏感因素对钢柱滞回性能的影响规律,并设计出一种既强度高又延性好的钢构件,为有限元模型建立和数值模拟提供了数据参考。（3）应用有限元分析软件ABAQUS建立了三维有限元模型,将残余应力和材料非线性考虑到有限元模型中,并针对各关键因素开展了参数分析。本文提出的钢柱翼缘板采用普通强度钢板更有利于焊接箱形钢柱延性的提高,同时提出了适用于焊接箱形混合强度钢柱在不同轴压比下的相对最大承载能力(Hmax/Hy)和延性系数（μ）与板件宽厚比和构件长细比的关系计算公式,并根据关系式为焊接箱形混合强度钢柱的抗震工程实践应用提供数据支持。综上所述,本文提出了一种焊接箱形混合强度钢柱,该柱具有在不降低钢柱本身的轴向和侧向承载能力的同时,延缓局部屈曲发生的特点,即可以有效地提高钢结构柱的滞回性能,最终,利用建立好的有限元模型,为工程应用和学术研究提供可参考的焊接箱形混合强度钢柱的滞回性能设计公式。