随着钢材生产制造技术的不断进步，高强度钢材（下文简称高强钢）已经开始在国内外钢结构工程中得到应用。相比于普通钢材，高强钢具有更高的屈服强度和抗拉强度，使其在同等受力条件下可以采用更小的钢构件截面尺寸，从而扩大建筑空间，减少焊接、构件运输的工作量。　　我国即将正式颁布的新版《钢结构设计规范》拟将涵盖的钢材最高牌号从Q420提升到Q460。但对于采用Q550、Q690等无明显屈服平台的高强钢的结构如何进行分析和设计，是推广高强钢的应用一个亟需解决的问题。本文通过大量的试验研究、理论和数值分析，深入地研究了高强钢受压构件（轴心受压、压弯）整体稳定性能，并提出了经过可靠度分析的设计公式。本文主要完成了以下几个方面的工作:　　(1)对9个高强钢焊接箱型截面构件和12个焊接H型截面高强钢构件（由Q550GJ和Q690GJ钢材钢板制成）采用分割法进行构件截面残余应力测量试验。　　(2)基于本文的试验数据并结合国内外学者的研究成果，研究各种因素对高强钢构件截面残余应力分布和应力值的影响，提出相应的分布模型和计算公式。　　(3)对Q460GJ、Q550GJ和Q690GJ三种牌号钢材12mm厚试样进行了静力拉伸试验，得到了三组试样的应力—应变曲线;获得了三种牌号钢材的屈强比、弹性模量和断后伸长率等参数;确定了Q460GJ钢材的屈服平台强度;确定了Q550GJ和Q690GJ两种牌号无明显屈服平台钢材的条件屈服强度，利用最小二乘法得到了这两种牌号钢材的应力—应变拟合曲线。　　(4)对9根焊接箱型截面和25根焊接H型截面轴心受压构件进行整体稳定承载能力试验，其中焊接H型截面构件分为绕弱轴失稳和绕强轴失稳两类。将试验结果与各国钢结构设计规范的设计公式计算值进行了对比。　　(5)建立考虑了材料非线性、几何非线性以及构件初始缺陷、截面残余应力影响的有限元分析模型;通过有限元计算分析结果与试验数据的对比，验证了有限元模型和分析方法的可靠性和准确性。　　(6)基于以上研究，对高强钢轴心受压构件进行参数化分析，确定高强钢轴心受压构件整体稳定承载力的计算方法并参考《钢结构设计规范》(GB50017-2003)的设计公式，提出了基于佩里公式的柱子曲线或重新选择已有的柱子曲线。　　(7)统计了影响高强钢受压构件整体稳定承载力各个参数的变异性，对高强钢轴心受压构件进行可靠度分析;确定了Q460、Q550和Q690三种牌号钢材的抗力分项系数。　　(8)对4根焊接箱型截面和4根焊接H型截面压弯构件进行弯矩作用平面内整体稳定承载能力试验，结合有限元参数化分析，提出了基于《钢结构设计规范》(GB50017-2003)的修正公式。　　本文紧密结合“十二五”国家科技支撑计划子课题《钢结构民用建筑高性能结构钢抗震性能研究》课题示范工程高强钢的应用，以及我国《高强钢结构设计规程》的编制，本文的研究成果为二者提供了依据。