钢管混凝土结构是将混凝土填进钢管内而形成的一种新型组合结构,它将混凝土与钢管的优点结合在了一起,使混凝土处于三向受压的状态,提高了核心混凝土的强度和变形能力。近年来,钢管混凝土结构在我国得到迅速发展,特别是近十几年来被广泛应用于多地震地区。在结构的抗震设计和计算过程中,结构的变形能力是一个非常重要的指标,而计算变形能力就必然会涉及到钢管混凝土的抗弯刚度。近几十年来,国内外学者对于钢管混凝土的力学性能进行了大量的研究,但是大部分是关于抗弯承载力的计算,而对于抗弯刚度的研究比较少。目前各国的抗震规范中普遍采用的是“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设计水准,这种基于强度的抗震设计理念和方法并不能预估出结构屈服后的变形能力以及大震作用时的实际破坏情况。在这样的背景下,基于性能的抗震设计理念引起了各国的广泛关注。结构的弹塑性分析方法逐渐成为基于性能的抗震设计中一个不可缺少的组成部分。而在结构的弹塑性分析中,如何确定塑性铰的位置并研究钢管混凝土柱的抗弯刚度就显得尤为重要。本文分析了钢管混凝土柱的截面抗弯刚度和使用阶段构件抗弯刚度的计算方法,为钢管混凝土结构基于性能的抗震设计及相关研究提供了参考。为了研究方钢管混凝土柱的截面出现塑性铰时的变形和对应的截面抗弯刚度,本文采用数值积分的方法,运用FORTRAN语言编制了方钢管混凝土柱截面非线性全过程分析程序(M-Φ程序)。并根据已有的试验数据对程序进行了验证,试验实测值与理论计算值的比较表明,两者吻合较好,说明编制的程序安全可靠,可以用于方钢管混凝土柱的截面受力分析。由M-Φ曲线计算出的截面等效屈服时对应的抗弯刚度EI ff与钢管混凝土理论刚度E s I s + Ec Ic的比值作为钢管混凝土截面抗弯刚度折减系数,在M-Φ程序的基础之上,采用数值积分法编制了用于方钢管混凝土柱受力分析的荷载—位移程序(P-Δ程序)。此外,还在方钢管混凝土柱非线性全过程分析程序的基础之上,采用数值积分法编制了计算钢管混凝土柱抗弯刚度折减系数的程序(m-a程序)。本文应用编制的M-Φ程序和m-a程序,对三种截面形式的方钢管混凝土柱截面和构件,在四种混凝土强度等级、三种含钢率、四种钢材强度、四种轴压比、四种长细比下的受力变形性能进行了计算分析,结果表明,方钢管混凝土柱截面出现塑性铰时对应的弹性截面抗弯刚度明显小于截面的初始抗弯刚度,其数值除了与截面形式、材料性能、含钢率等因素有关外,还与轴压比有关。最后通过数据拟合给出了截面抗弯刚度EI ff的计算公式。另外,研究分析发现,使用阶段方钢管混凝土柱的核心混凝土对柱的抗弯刚度贡献较小,通过计算分析,本文提出了考虑材料非线性和几何非线性特征的方钢管混凝土柱抗弯刚度折减的建议系数。