圆中空夹层钢管轻集料混凝土柱是在内、外两个圆钢管中间填充轻集料混凝土而形成的一种新钢管混凝土组合结构柱。因其承载力较高、质量较轻、截面开展等特点，在桥梁工程、风电塔架、高层结构等工程领域有较好的应用前景。前人关于圆中空夹层钢管普通混凝土柱的研究已比较充分，但是关于圆中空夹层钢管轻集料混凝土柱的研究还不多。本文通过ANSYS有限元模拟和理论分析等方法对其在轴心荷载作用下的受力机理和极限承载力进行研究，为此类构件的设计和工程应用提供一定参考。对圆中空夹层钢管轻集料混凝土轴压短柱进行有限元计算，主要考虑外钢管径厚比、内钢管径厚比、空心率、混凝土强度和钢材强度等参数变化条件，得到轴压荷载作用下的极限承载力。基于轴压荷载作用下圆中空夹层钢管轻集料混凝土短柱的受力全过程，分析极限状态时的应力分布，并研究其受力机理，得到破坏形态为材料破坏的结论。将统一强度理论应用于圆中空夹层钢管轻集料混凝土轴压短柱的受力分析，获得极限承载力计算公式。通过理论计算结果与有限元计算结果的对比，验证了公式的准确性。在大量试件有限元计算结果的基础上分析各因素对极限承载力的影响，提出合理几何参数设计建议为：外钢管径厚比为30～45，内钢管径厚比为50～88，空心率为0.34～0.51。对圆中空夹层钢管轻集料混凝土中长柱进行有限元计算，得到轴压荷载作用下的极限荷载。基于各试件荷载－应变曲线、荷载－挠度曲线，并结合各阶段钢管和轻集料混凝土的受力情况，分析其受力机理，得到破坏形态为弹塑性失稳破坏的结论。正交试验方法分析表明，试件长细比和内钢管径厚比对圆中空夹层钢管轻集料混凝土中长柱稳定性有较大的影响，而空心率、核心混凝土强度、外钢管径厚比对其稳定性几乎无影响。最后，通过MATLAB软件对28个不同参数试件有限元计算结果进行多元线性回归拟合分析，提出圆中空夹层钢管轻集料混凝土中长柱稳定系数经验计算公式，该公式具有适用性。