冷弯薄壁型钢结构具有截面形状合理、机械性能好、钢材利用率高、经济合理等优点,在国内外住宅建筑中得到广泛应用。随着冷弯薄壁型钢建筑结构的不断发展,常用的单肢或双肢拼合冷弯薄壁型钢柱由于稳定性相对较差,已经无法满足结构高承载力要求。本文提出了一种新型十字型截面立柱,即多肢冷弯薄壁型钢拼合截面立柱,该拼合截面立柱可有效改善单肢和双肢截面柱稳定性差、承载力较低的问题。具体将通过理论分析与试验研究对该拼合截面立柱的轴压力学性能进行研究,过程如下:(1)对不同长度的单肢C型截面柱及多肢冷弯薄壁型钢拼合截面立柱进行轴心受压试验,通过试验破坏特征及试验结果确定该拼合截面形式的合理性。(2)利用有限元分析软件ABAQUS对试验试件按照实际测量尺寸进行建模分析,将试验破坏特征、试验结果及有限元分析结果进行对比分析,从而验证有限元分析的可靠性及试验的准确性。(3)在有限元分析与试验结果对比验证可靠的基础上,将对多肢冷弯薄壁型钢拼合截面立柱进行有限元变参数分析,包括构件的长细比、腹板高厚比及螺钉间距。研究表明:长细比及腹板高厚比对拼合截面立柱的轴压承载力影响较大,改变螺钉间距对构件的轴压承载力影响较小。(4)按照我国GB50018-2002和美国规范AISI的相关计算方法计算多肢冷弯薄壁型钢拼合截面立柱的轴压承载力,将规范计算结果与试验结果或有限元分析结果进行对比:北美规范的直接强度法计算结果与试验结果吻合最好;由于采用理想公称尺寸无法考虑实际缺陷的影响,不同长细比构件的有限元分析结果与规范计算结果存在一定的误差。最后,在一定的适用范围内,提出了修正系数后的简便的多肢冷弯薄壁型钢拼合截面立柱轴压承载力计算公式。通过本文研究表明所提出的新型十字形拼合截面立柱的整体性较好,自攻自钻螺钉间距布置合理,承载力拼合比例远大于截面几何拼合比例,即拼合效率较高,并且长细比越大拼合效应越显著,材料利用率也就越高。