近年来,随着高层建筑层数的不断增加,对柱子抗震性能的要求也越来越高。如何在减小柱截面尺寸的同时提高柱子的承载力和抗震性能是一个热点问题。本文利用空间钢构架和钢管对核心混凝土的约束作用,提出了一种新型的钢-混凝土组合柱即:空间钢骨架-钢骨混凝土柱。该结构形式是在外侧用空间钢构架代替普通钢筋笼,同时内侧配置不同形式钢骨并浇筑混凝土构成的组合柱。本课题组通过对7个空间钢构架-钢骨混凝土柱进行低周反复荷载作用下试验研究和有限元分析,探究了这种新型组合柱的抗震性能。并通过理论分析,推导了偏压空间钢构架-钢骨混凝土柱极限承载力计算公式。以配钢率(角钢肢长)、轴压比、不同钢骨形式为设计参数设计了6个空间钢构架-钢骨混凝土柱试件以及1个外侧为普通钢筋骨架的混凝土柱作为对比试件。进行了低周反复荷载作用下试验研究,在试验过程中,主要观察并记录试件的破坏形态、裂缝发展、测点应变以及极限承载力等试验数据。分析了滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、耗能性能曲线等抗震性能指标。试验表明增大角钢肢长(提高含钢率)和降低轴压比可以较明显地改善空间钢构架-钢骨混凝土柱的变形能力和极限承载力。空间钢构架-钢骨混凝土柱均表现出典型的弯曲破坏类型,滞回曲线饱满无明显捏缩现象,极限承载力大,抗震性能好。利用大型有限元软件ABAQUS建立空间了钢构架-钢骨混凝土柱非线性有限元模型。在对试验试件验证的基础上,选取轴压比、内外配筋率、内外配箍率、方钢管管壁厚度等作为参数,并建模分析。模拟分析表明,提高空间钢构架缀条宽度、减小空间钢构架之间间距和增大钢骨方钢管管壁厚度等也可以提高空间钢构架-钢骨混凝土柱受力性能。并得到了空间钢构架-钢骨混凝土柱受力性能的主要因素:综合套箍系数。在试验研究和机理分析的基础上,首先研究了方钢管对核芯混凝土约束效应以及空间钢构架对混凝土的约束作用;得到了两种不同的混凝土本构关系计算模型。其次,采用三种不同的方法推导了这种新型空间钢构架-钢骨混凝土柱偏心受压极限承载力计算公式。得到的理论公式运算结果与试验数据拟合均比较好;可为空间钢构架-钢骨混凝土柱偏压计算提供依据。