现代建筑行业的高速发展,推动了采用高性能材料的组合结构的产生。将工字形CFRP型材内置于钢管混凝土核心区域是一种新型的结构形式,现阶段对于这种新型组合结构的力学性能研究相对较少,双偏状态下的相关研究尚且处于起步阶段,因此充分了解这种新型组合结构的工作机理并进行优化设计成为当前一个关键性问题。本文采用有限元模拟与试验分析相结合的方式,比较了双向偏压状态下内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土中长柱的破坏模态,分析了材料间的相互作用机理,在参数分析的基础上对这种新型组合柱在双向偏压状态下的承载力计算公式进行了推导。本文进行了以下研究工作:对内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土双向偏压中长柱进行试验研究,记录并分析试验现象,得到试件的荷载变形、荷载应变、荷载应力以及荷载泊松比等关系曲线,对比构件的破坏模态,探究长细比与偏心率对构件极限承载力和力学性能影响;将有限元分析得到的承载力及变形状况与试验得到的承载力及变形状况进行对比,对有限元建模方式的正确性进行验证,在此基础上,对组合柱进行全过程受力分析以及参数分析,研究材料的应力变化状态、破坏形式、均担荷载以及材料间的相互作用,研究参数变化对组合柱承载力及刚度的影响,总结出不同参数下组合柱力学性能的变化规律;对有限元计算数据进行整理,提出适用于本文研究对象的承载力计算公式,将计算结果与试验结果进行对比,讨论推导公式的适用性。研究结果表明:双向偏心受压状态下的内置工字形CFRP型材的方钢管混凝土中长柱试件在中截面处发生失稳破坏,CFRP型材发生脆性破坏;典型构件的荷载侧向挠度关系曲线可根据构件在不同时刻的受力状态划分为弹性段、弹塑性段、塑性强化段以及下降段4个阶段;CFRP型材的存在提高了构件的极限承载力,同时加强了对混凝土的约束效应,提高了混凝土的抗压能力;钢管对混凝土的约束作用主要集中在钢管受压侧弯角区,钢管受拉侧弯角区次之;组合柱的极限承载力以及初始刚度随着含钢率、混凝土强度以及钢材屈服强度的提高而增加,随着长细比以及偏心率的降低而减小;基于钢管混凝土统一理论,推导出双向偏压状态下组合柱的承载力计算公式,并验证了公式的适用性及准确性。