轴心受压构件的屈曲失稳是钢结构理论分析和设计中必须考虑的重要问题之一。作为提高钢压杆稳定性的一种形式,套管构件由于分析思路清晰、构造简单、效果显著等优点,已越来越被重视。套管构件由承受轴向压力的内管和约束内管屈曲变形的外管组成,外管可改善内管的后屈曲性能,从而提高内管的轴压承载力。目前,在工程应用及理论分析中仍需要解决两方面的问题。一方面,现有的套管构件形式,难以用于处于工作状态的承压构件；另一方面,在外管的侧向约束下,轴心受压的内管,进入塑性状态的受力性能尚未得到合理解释。同时,该类套管构件的耗能能力、动力响应研究尚为空白。针对以上问题,本文首先改进了现有的套管构件构造。用两片半圆形截面的钢管代替无缝圆形外钢管,并在构件端部及中部设置连接耳板,通过螺栓连接两片半圆形钢管,形成外套管。这样的构造形式,可方便地用于受压构件的稳定加固,解决了外套管安装困难的问题。其次,对套管构件的轴压承载力做了深入研究。采用理想弹塑性材料模型,推导了内管与外套管接触时处于弹性状态、内管进入塑性状态及内外管均进入塑性状态时的构件承载力计算公式,给出了套管构件受力过程中轴压荷载与内管中部侧向位移关系曲线、轴压荷载与内管轴向位移的关系曲线；并与有限元分析结果进行了对比。结果表明,数值解与解析解基本吻合；选取四种常用截面的套管构件,进行了足尺模型的轴心受压加载试验。理论分析与试验结果表明,套管构件轴力P与内管中部侧向位移δ曲线,在内外管接触时刻出现拐点,而且曲线趋势基本一致,套管构件的承载力比内管有较大提高。在此基础上,给出了常用截面的套管构件受压承载力计算表。本文将套管构件应用于桁架及空间网格结构中,通过计算得到,在受压较危险杆件处添加外套管形成套管构件,可有效改善结构的局部应力状况,提高结构的极限承载能力；分析了套管构件及内管构件在循环往复荷载作用下的耗能能力,并将计算结果进行对比。结果显示,套管构件耗能能力明显优于内管构件；此外,对带有套管构件和不带套管构件的两种单层球面网壳结构进行有限元模拟,分析了其在地震作用下的动力响应。结果表明,套管构件对网壳结构的动力性能有所改善。本文结果可为套管构件在工程加固中的推广应用提供依据。