为了克服传统钢筋混凝土结构相对耗能能力较弱、抗剪储备不足等问题,钢管、型钢与混凝土组成的组合结构已广泛应用于建筑与桥梁结构中,但在钢-混凝土组合结构中仍未克服钢材的锈蚀问题。纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer,FRP）因轻质高强、便于施工、耐腐蚀性能好和抗疲劳性能好等特点,近年来逐渐替代钢材应用于新建混凝土结构中。将FRP管与钢骨、混凝土组合形成新型的组合柱,置于外侧的FRP管既可以防止外界侵蚀性环境对内部钢材、混凝土的不利影响,又可给内部混凝土提供约束作用,使核心混凝土三向受压,可提高构件承载能力与变形能力;混凝土在FRP管内不仅可以约束钢骨的屈曲,又可避免FRP管过早发生受压褶皱;由于外部的FRP管和混凝土对内部钢骨存在保护作用,钢骨外侧的混凝土保护层厚度可设置的相对较薄,能更好地发挥钢材的抗弯与抗剪性能,提高构件耗能能力与抗剪储备;同时,钢骨、FRP管还能对内部混凝土形成双重约束作用。这种新型组合柱可使三种材料取长补短,实现材料性能的充分利用。现有研究表明,FRP管约束混凝土圆柱的力学性能优越。但在FRP管约束钢骨混凝土圆柱中,钢骨并不能充分发挥其抗弯抗剪性能。因此本文将FRP管约束钢骨混凝土（FRP-confined Steel Reinforced concrete,FSRC）方柱作为主要研究对象,对其受压性能与抗震性能进行试验和理论分析,考察这种新型组合柱实际应用的可行性。本文主要完成的内容有:（1）对未设钢骨混凝土保护层的三种不同形式的工字钢组合柱:FRP管约束十字钢骨混凝土（FRP confined Cross-shaped-steel Reinforced Concrete,FCRC）方柱、FRP管约束焊接箱型钢骨混凝土方柱和FRP管约束分离式箱型钢骨混凝土方柱进行了16个轴向单调和反复受压试验;试验结果表明FCRC方柱力学性能更优,但无钢骨混凝土保护层会导致FRP管过早断裂,后续将设置较薄钢骨混凝土保护层厚度的FCRC方柱作为主要研究对象。（2）对38个不同FRP管厚度、翼缘厚度、翼缘宽度和钢骨混凝土保护层厚度的FCRC方柱进行了轴向单调及反复受压试验,基于单调受压的试验结果,提出了FCRC方柱混凝土的有效约束系数与有效约束面积。基于试验应变测量的结果,提出了FCRC方柱的轴向应变-环向应变关系。在此基础上,提出了FCRC方柱面向分析的混凝土应力-应变本构模型,并使用ABAQUS对试验结果进行了有限元模拟,验证了有效约束系数和有效约束面积的准确性。基于单调和反复轴向受压的试验结果,提出了反复轴向受压的骨架曲线模型,即单调受压面向设计的本构模型以及适用于OpenSees有限元模拟的加卸载准则。（3）对10个不同轴压比、FRP管厚度、翼缘厚度、翼缘宽度以及截面角度的FCRC方柱进行了低周往复拟静力试验。通过试验结果,对FCRC方柱的骨架曲线、残余位移、耗能能力等抗震性能进行了深入分析与讨论。使用OpenSees对试验结果进行了有限元模拟与分析。最后,对1920种不同工况的FCRC方柱进行了Pushover有限元参数分析;讨论了轴压比、FRP约束、钢骨约束、剪跨比和混凝土强度对FCRC方柱水平荷载-水平位移的影响;提出了FCRC方柱的水平荷载-水平位移恢复力模型;为FCRC方柱抗震性能设计提供了理论依据。