复合钢管混凝土柱具有承载力高、塑性和延性好、抗火性能好等特点。外方内圆复合钢管混凝土柱在受火时,由于外层混凝土的保护,内层钢管温度上升缓慢,钢管截面仍可以承担较大的荷载,故受火后的复合钢管混凝土柱仍具有较好的完整性和承载能力,开展外方内圆复合钢管混凝土柱的抗火性能研究具有重要意义。对四面受火的外方内圆复合钢管混凝土柱进行了试验研究和数字模拟分析,大体包括:进行了3个外方内圆复合钢管混凝土柱的四面受火试验,参数为火灾荷载比以及不同的端部约束,实测受火全过程中截面的测点温度、轴向变形以及破坏形态,分析了荷载比和端部约束对耐火极限的影响。建立了有限元模型,对四面受火的外方内圆复合钢管混凝土柱的温度场和耐火极限进行有限元分析,并用试验实测验证其合理性。对四面受火的外方内圆钢管混凝土柱进行受力机理分析,阐述了复合钢管混凝土柱在受火过程中钢管和混凝土对轴向承载力的贡献变化规律,对火灾下复合钢管混凝土柱的典型变形曲线进行归纳。对不同参数下外方内圆复合钢管混凝土柱的抗火性能进行研究,分析受火高度、荷载比、截面方式、含钢率、钢材强度、混凝土强度对耐火极限的影响规律,得到影响温度场和耐火极限的主要因素,为实际工程设计和应用提供参考。