河砂作为一种不可再生的建筑资源,目前面临着河砂资源匮乏的问题,若对其继续进行无限制的开采,必然会对自然环境造成严重破坏,寻找其替代材料成为混凝土用砂的研究重点之一。我国境内有着大范围的沙漠地区,所以风积沙储量极其丰富,若将其应用于工程实践,将会带来巨大的生态和经济效益。为推动风积沙资源在钢-混凝土组合结构中的应用,本文选取呼和浩特市托克托县境内库布齐沙漠风积沙作为原料,通过低周反复荷载试验进行了外包圆钢管风积沙混凝土柱的抗震性能研究。1、低周反复荷载试验研究考虑不同风积沙取代率和构造形式,分别设计4个风积沙取代率为10%-40%的外包圆钢管风积沙混凝土柱试件和4个风积沙取代率为10%-40%的配螺旋筋圆截面风积沙混凝土柱试件（作为对照组）,通过低周反复荷载试验,对比分析了各个试件的破坏特征、滞回曲线、延性、刚度退化、耗能能力、受剪承载力等抗震性能指标。结果表明:各个试件滞回曲线基本呈棱形,比较饱满,显示出较好延性;在风积沙取代率相同的情况下,通过设置外包圆钢管可以显著提高试件的抗震性能;通过计算结果和试验结果对比可知,可将我国相关规范和规程中普通钢管风积沙混凝土柱的受剪承载力计算公式应用于外包圆钢管风积沙混凝土柱,其计算结果是偏于安全的。2、损伤性能研究在低周反复荷载试验的基础上,研究外包圆钢管风积沙柱试件基于变形单参数的损伤演化过程、基于耗能单参数的损伤演化过程和基于变形和耗能双参数的损伤演化过程,并对变形和耗能的双参数损伤模型进行进一步的修正,以便更好地反映外包圆钢管风积沙混凝土柱地震损伤的演化规律,为其震损分析提供依据。3、恢复力模型研究运用试验拟合法建立了外包圆钢管风积沙混凝土柱试件的三折线型骨架曲线模型,该模型与试验实测的骨架曲线吻合度较好。通过对试件的曲线特征和试验数据的回归分析,得到了其刚度退化规律,建立试件的恢复力模型,计算表明该模型与试验结果吻合较好,可为风积沙钢管混凝土柱在地震作用下的弹塑性分析提供依据。4、有限元分析运用ABAQUS有限元模拟软件,建立外包圆钢管风积沙混凝土柱试件的有限元模型并对试件模型进行模拟低周反复荷载试验,模拟试验结果与实测数据对比吻合度较好。在此基础上,通过改试验变轴压比、试件钢管壁厚度、试件风积沙混凝土强度等相关参数,计算分析不同参数对外包圆钢管风积沙混凝土柱试件抗震性能的影响规律。