建筑能耗在我国总的能耗中占了相当大的比重，加之我国大部分地区属于冬冷夏热的区域，建筑冬季采暖与夏季制冷更进一步消耗了大量能源。从经济环保的角度考虑，采用预埋钢管式混凝土结构的建筑可以提高能源的利用效率，在完成节能减排工作的同时改善室内的空气居住环境。预埋钢管式混凝土是在普通混凝土结构中埋设钢管，通过在钢管中循环地下水实现节能效果。其工作机理是：夏季，用相对低温的地下水带走多余的热量；冬季，用相对高温的地下水来补充热量，从而维持室内合适的温度。研究节能型预埋钢管式混凝土结构的保温性能及强度对于分析其工作效果以及安全性，进而促进其工程应用具有重要意义。　　本文研究工作主要基于大型商用有限元软件ABAQUS，对预埋钢管式混凝土结构进行建模，进而研究其保温性能和强度。首先研究预埋钢管式混凝土结构的节能保温性能，通过模拟计算对比预埋钢管式和普通混凝土结构在夏冬两季保温性能的差异，得出预埋钢管式混凝土结构具有良好的保温性能：在夏季可以有效降温，冬季可以提高室内温度，火灾发生时可以延缓室内升温时间。　　针对预埋钢管式混凝土结构的热力学性能进行了研究，模拟了不同的环境温度、混凝土孔隙率以及孔隙保水状态下，预埋钢管混凝土结构内的最大热应力、危险区域以及温度梯度分布情况。结果表明混凝土表层孔隙周边的热应力最高，热应力水平随混凝土孔隙率以及孔隙饱和度的降低而降低，热应力在孔隙干燥时比饱水状态下降低了10～15％。　　为了分析预埋钢管式混凝土结构的强度，建立了包含考虑孔隙影响的混凝土有限元模型，采用了扩展有限元方法，对于三点弯曲混凝土梁，模拟分析了梁中的裂纹萌生、扩展直至破坏的全过程。计算结果表明孔隙的存在会影响混凝土裂纹的扩展路径，在裂纹附近的孔隙会导致裂纹扩展路径发生偏移，偏移效应随孔隙尺寸的增大而更为显著。　　基于混凝土塑性损伤本构理论，使用蒙特卡罗方法建立了包含随机孔隙的混凝土模型，模拟分析了预埋钢管式混凝土结构的损伤特性。结果表明孔隙会加剧混凝土剪切带上的损伤演化，钢管则起到了强化作用，有效地降低了剪切带的损伤程度，弥补了混凝土较差的抗拉能力。　　相比于普通混凝土结构，预埋钢管式混凝土结构具有优越的保温节能性能，其强度性能也有所提高，减少混凝土孔隙的数量和大小有利于控制热应力，降低不均匀沉降带来的危害。本文的模拟结果可以为预埋钢管式混凝土结构在节能建筑工程中的应用提供一定的参考。