为满足现代高层建筑、大跨度建筑的飞速发展,人们逐渐将高强度结构钢和组合结构结合在一起,既能充分发挥高强度结构钢优越的材料力学性能,又能充分利用组合结构优越的结构性能,是新材料和新结构的有机结合。然而与美、日等国家的高强钢应用情况相比,目前我国仍以Q235、Q345普通钢的应用为主,缺乏针对强度超过420MPa的高强钢-混凝土组合结构的研究及配套规范,严重影响了高强钢在实际工程中的应用。为了推动国内高强度钢材在民用建筑领域的应用,中冶建筑研究总院主持开展了国家“十二五”科技支撑项目,“钢结构民用建筑高性能结构钢成套应用技术研究与示范"项目的研究。由于现有组合结构设计规范对高强钢-混凝土组合柱承载力计算适用性尚不明确,作为该研究课题的组成部分之一本文针对课题示范工程“河南省某超高层建筑”的第53层以上框架柱内置钢骨由Q345GJ钢替换为Q460GJ高强钢后的组合柱承载力,率先开展了Q460GJ高强钢-混凝土组合柱轴心受压、小偏心受压和压弯滞回性能试验研究。并基于试验结果,对影响组合柱受力性能的主要因素进行了参数分析,给出适用于高强钢-混凝土组合柱的正截面受压承载力计算公式,及其设计轴压比限值建议值。文章主要进行了以下几方面工作：(1)结合工程实际设计并制作了六根内置十字型钢的圆截面Q460GJ高强钢-混凝土组合柱缩尺试件,进行了轴心受压、小偏心受压以及抗震性能试验,获得了高强钢-混凝土组合柱的变形过程、破坏方式、极限变形能力、滞回性能、延性性能及耗能能力。研究表明高强钢-混凝土组合柱具有良好的延性性能、耗能能力和极限变形能力,能够满足抗震规范要求。(2)采用ABAQUS建立了高强钢-混凝土组合柱有限元模型,并利用已有的试验结果验证了有限元模型的正确性,分析了试验构件的破坏机理及破坏过程。在此基础上,利用已验证的有限元模型,对钢-混凝土组合柱正截面抗压性能的影响因素进行了有限元参数分析,分析表明高强度结构钢显著提高了组合柱构件的承载力、延性以及极限变形能力等性能,同时有效控制构件截面尺寸。(3)参考中、日、欧、美等多国规范建议的承载力计算方法,对高强钢-混凝土组合柱正截面受压极限承载力进行理论计算,并与试验结果、有限元结果进行对比。考虑混凝土受环向箍筋约束的强度增大效应,对我国规范建议的轴心受压和小偏心受压极限承载力计算公式进行了修正。计算结果与试验结果吻合良好,为配置高强度结构钢的组合柱正截面受压极限承载力计算提供参考。(4)采用OpenSees有限元软件,对高强钢-混凝土组合柱抗震性能影响因素进行了参数分析,结果表明：剪跨比、含钢率、体积配箍率越高,轴压比越低,组合柱构件在压弯滞回作用下荷载-位移滞回曲线更趋于较为饱满的梭形,构件在达到极限荷载值后能够经受的循环加载次数更多,承载力衰减较为缓慢,极限变形能力更强。相同轴压比下,采用高强度结构钢的组合柱构件延性性能低于普通钢SRC组合柱。(5)为保证高强钢-混凝土组合柱具有良好的抗震性能,以偏心受压柱“大小偏心受压界限破坏理论”为基础,结合有限元参数分析结果及一般框架柱的延性要求,推导了高强钢圆截面组合柱轴压比限值平均值。并根据试验、有限元结果,考虑构件剪跨比、体积配箍率及混凝土强度的影响,给出适用于高强钢-混凝土组合柱构件的设计轴压比限值的建议值。