圆钢管广泛应用于大跨空间结构中。强震作用下,大跨空间结构边界区域构件受力状态复杂,同时存在轴力、剪力及弯矩等内力且幅值均变化较大,因此,支座附近管件发生不同程度的震致破损乃至断裂的情况屡见报道。但目前缺乏针对圆钢管构件复杂受力状态下滞回特性的系统研究,基于此,本文以试验研究方法为主,结合有限元分析,研究不同轴力侧向位移组合加载制度下的圆钢管构件的滞回性能。主要工作如下:(1)取材自试验所用20#热轧无缝圆钢管,设计并加工了 9个单调拉伸加载试件(3个光滑试件,6个缺口试件)和9个超低周往复加载试件(3个光滑试件,6个缺口试件),并进行材性试验。识别钢材在单调加载条件下的VGM微细观断裂预模型韧性参数和超低周往复加载时的Chaboche混合强化模型材性参数,校正了CVGM微细观断裂预测模型的损伤退化参数λCVGM,并对往复加载下缺口圆棒试件进行了断裂预测与试验结果吻合较好。(2)完成了 5个变轴力压弯构件滞回特性试验和3个变轴力拉弯构件滞回特性试验。从试验现象、滞回曲线、骨架曲线、耗能情况、断裂延性和断裂时的循环圈数等多个角度,对比分析了轴力和侧向位移同频同步加载,存在相位差加载,及两者加载频率不同对圆钢管试件滞回特性的影响。(3)采用ABAQUS有限元分析软件建立考虑了焊缝、热影响区的圆钢管试件数值分析模型,探讨了初始缺陷幅值变化及网格尺寸变化对计算结果的影响。结合CVGM理论,模拟在不同加载制度下的圆钢管压弯及拉弯构件变轴力滞回性能,并用实测数据对数值分析方法进行了校核。结果表明,所确立的有限元分析模型能准确反映圆钢管构件的各项非线性性能,在本文研究范围内,CVGM微细观断裂模型适用于对拉弯圆钢管试件进行断裂预测,但用于压弯构件的断裂预测时结果不合理。