钢材以其强度高、自重轻、韧性好等诸多优点成为结构工程中广泛使用的结构材料。随着现代钢结构工程的发展和应用,其对承载性能、抗震性能、耐环境腐蚀性能和抗火性能的需求日益提高,相应地对钢材的高强度、高延性及耐蚀性和耐火性提出了全方位的综合需求;我国已开发出同时具备上述优势的复合型高性能钢材,但国内外缺乏针对其结构受力机理的基础理论研究和工程应用技术,特别是缺乏针对复合型高性能钢材受压构件整体稳定性能的计算理论和设计方法。本文将以该类新型复合型高性能钢材为对象,研究常温和火灾条件下材料的基本力学性能和受压构件的失稳机理,为其工程应用和结构抗火设计提供试验与理论基础,并提出相应的设计方法。本文主要完成了以下几方面工作:（1）进行了60个常温及高温下复合型高性能钢材的标准静力拉伸试验,测得不同温度下钢材的弹性模量及屈服强度等力学性能指标,提出相应的高温折减系数计算公式,并建立了不同温度下钢材的应力—应变关系本构模型。（2）进行了常温下6根复合型高性能钢材焊接工字形截面轴压柱的整体稳定性能试验研究,研究其失稳破坏形式和承载力;建立有限元模型,并通过模拟试验结果验证模型的准确性和可靠性;通过考虑几何初始缺陷、材料力学性能等影响,开展了广泛的参数分析,得到了常温下受压构件的失稳机理。（3）进行了火灾下10根复合型高性能钢材焊接工字形截面轴压柱的整体稳定性能瞬态试验研究,试件设计参数包括构件截面尺寸、荷载比、长细比等;研究了轴压柱在火灾下的温度分布、结构变形、耐火极限和破坏模式;建立了模拟轴压柱火灾下稳定性能的有限元模型,并通过对比本文及其他文献试验结果,充分验证了有限元模型的可靠性;通过开展参数分析,定量研究了构件长细比、荷载比、初始缺陷和残余应力等对火灾下整体稳定性能的影响。（4）通过对复合型高性能钢材受压柱在常温、火灾下的整体稳定承载力与现行规范设计计算结果分别进行对比,分析讨论了现有稳定设计方法对该类新型钢材钢柱的适用性,并提出了常温和火灾下复合型高性能钢材焊接工字形截面轴压柱的整体稳定设计修正方法。