圆台形大空心率中空夹层钢管混凝土构件在工程中的应用日益增多。目前关于该类构件的研究报道还不充分,对其基本性能尚未形成统一认识,对其在复合受力状态下的工作机理和承载特点尚缺少深入了解。本文采用试验、有限元和理论分析相结合的方法,对该类构件在不同受力状态下的力学性能进行了系统研究。主要研究工作和研究成果如下:（1）开展了26个圆台形大空心率中空夹层钢管混凝土构件的静力加载试验,对构件在轴压、纯扭、压扭、弯扭和压弯扭几种受力状态下的破坏模式、荷载-变形关系、承载力、延性和应变规律进行了考察,揭示了锥角、空心率和钢管壁厚等参数的影响。基于试验实测的承载力数据,评估了现有承载力计算方法对构件的适用性。（2）建立了圆台形大空心率中空夹层钢管混凝土构件的有限元模型,模型准确性得到了试验数据的验证。采用有限元方法对轴压荷载下构件的受力性能展开了进一步研究。扩大关键参数的取值范围,对构件在不同锥角、空心率和钢管径厚比下的轴力-轴向位移关系、应力分布、应变发展、内力分配和钢管与混凝土的相互作用等进行了全面分析。（3）基于验证后的有限元模型,考察了锥角、空心率、钢管厚度、材料强度和轴压比等参数对圆台形大空心率中空夹层钢管混凝土纯扭与压扭构件的荷载-变形特征的影响。总结了纯扭和压扭构件的典型扭矩-扭转角关系曲线并进行了全过程分析。通过分析典型曲线特征点的应力-应变状态、内力分配和相互作用等进一步揭示了构件的力学性能。基于分析结果明确了构件的受扭机理。（4）通过有限元模拟和大规模参数计算,总结出圆台形大空心率中空夹层钢管混凝土构件在弯扭和压弯扭复合受力状态下的典型破坏模式和分类标准。通过分析典型破坏模式下的承载特点、荷载-变形关系、受力全过程曲线、应力应变发展和相互作用规律以及锥角、空心率、钢管径厚比、长细比、轴压比、弯扭比等关键参数的影响,进一步研究了构件在这两种复合扭转状态下的力学性能。（5）在试验研究和有限元机理分析对构件承载性能的认识基础上,通过理论研究建立了圆台形大空心率中空夹层钢管混凝土构件在承载力极限状态下的抗压与抗扭计算模型,提出了构件的抗压承载力和抗扭承载力计算方法。进一步分析构件在压-弯-扭复合荷载作用下的承载力相关关系,结合数值计算和参数研究,提出了构件在压扭、弯扭和压弯扭荷载下的承载力计算方法。经过验证,所建立的计算方法具有较高的可靠性。