由于钢管混凝土结构具有良好的抗震性能,近二十年来,钢管混凝土结构在我国得到了广泛的应用,国内外学者对钢管混凝土结构也进行很多研究。但就目前的研究成果而言,国内外对圆钢管混凝土结构的受力性能和破坏机理积累了大量的试验结果,进行了较为深入的分析;方钢管混凝土结构的研究则相对较少,特别是方钢管混凝土的抗震性能方面,对于方钢管混凝土结构抗震试验数据积累较少,因此有必要对方钢管混凝土结构进行更深入的研究。本文研究方钢管混凝土组合柱在低周反复作用下的受力性能,通过在电液伺服系统进行方钢管混凝土柱常轴压低周反复试验,分析低周反复水平荷载作用下方钢管混凝土的延性性能与耗能能力,给出位移随反复荷载变化的滞回曲线。在试验研究的基础上进行理论研究,用非线性有限元程序ANSYS,建立常轴压单调加载下的分离式模型、常轴压反复加载下的组合式模型,对试验过程进行计算模拟,给出模拟的滞回曲线,并与试验曲线进行了对比,分析计算模拟的合理性。最后以某工程为例,建立方钢管混凝土组合空间结构模型与钢筋混凝土结构模型,采用试验结果建立有关计算参数,进行双向地震作用下的时程分析,分析在地震作用下两种结构的差异。通过本文的试验和有限元分析研究表明,方钢管混凝土结构具有良好的延性和耗能能力;对试验构件在ANSYS程序中利用分离式建模模拟时,固结和接触两种建模方法计算出的结果差别不大,简化可采用固结建模;用梁单元建立组合式模型,对方钢管混凝土柱低周反复模拟与试验吻合良好;方钢管混凝土组合空间结构在双向水平地震作用下性能优于钢筋混凝土结构,地震反应小,能更好的保障人们生命财产安全。