变截面钢管混凝土格构柱是以钢管混凝土为柱肢、空钢管为缀杆,截面尺寸自上而下逐渐增大的结构。此类结构有整体稳定性好、承压能力和结构刚度大、延性高、造型美观、节约材料等优点,同时可以减轻自重,实现结构轻型化,目前已经在西部山区的部分桥梁中得到运用。已有学者对此类结构的静力性能进行研究,但是在抗震领域的研究还不够充分。因此,本文以变截面平缀管式钢管混凝土格构柱为研究对象,采用拟静力试验和有限元分析研究其滞回性能,主要工作和主要结论如下:(1)以柱肢坡度、缀管间距及轴压比为试验参数,进行变截面平缀管式钢管混凝土格构柱的拟静力试验研究,了解此类结构的破坏机理及失效模式,并分析了柱肢坡度、缀管竖向间距和轴压比对此类结构滞回性能的影响。通过试验可得:在水平反复荷载作用下,变截面平缀管式钢管混凝土格构柱底部柱肢塑性铰区域的钢管发生鼓曲,试件中部区域的缀管与柱肢连接处为薄弱部位,有一定数量的钢管撕裂;变截面平缀管式钢管混凝土格构柱的滞回曲线饱满,位移延性较好,具有良好的抗震性能;增大柱肢坡度和减小缀管竖向间距,可提高试件的承载力,但其延性有所下降;轴压比增大会降低其承载力和延性。(2)应用OpenSEES软件,建立了变截面平缀管式钢管混凝土格构柱有限元模型,通过与试验结果的对比验证后,分析了柱肢坡度、轴压比、缀管间距及试件长度等参数对变截面平缀管式钢管混凝土格构柱的滞回性能的影响。结果表明:柱肢坡度、试件长度、缀管间距是影响格构柱弹性刚度的主要参数;此类结构的峰值荷载、极限位移受轴压比、试件长度、缀管间距的影响。(3)采用三折线模型模拟变截面钢管混凝土格构柱的骨架曲线,推导得到了适用于此类结构骨架曲线特征值的简化计算公式,内容包括四个部分:将变截面格构柱等效为等截面格构柱的弹性刚度计算方法,基于结构失效模式采用虚位移原理得到峰值荷载计算公式,以及根据数据统计分析得到的峰值位移和极限位移的计算公式。通过与拟静力试验数据、有限元参数分析结果和实桥变截面格构墩的有限元计算结果的对比,可知采用本文建立的简化计算公式得到的骨架曲线满足精度要求,说明本文提出的骨架曲线特征值简化计算公式可运用于实际工程。