随着高层、大跨和重载结构的日益增多,型钢混凝土结构的应用日益广泛。工程应用中,型钢混凝土柱不可避免承受复合扭矩的作用,但是,目前我国组合结构设计规范中缺乏复合扭矩作用下型钢混凝土柱的承载力计算方法,理论研究也相对滞后于工程应用。因此,亟需对其复合受扭问题进行深入和系统的研究。本文以压弯剪复合受扭型钢混凝土柱为研究对象,通过40个型钢混凝土柱低周反复加载试验,结合数值模拟和理论分析等研究手段,揭示复合受扭型钢混凝土柱的破坏机理,分析各参数变化对其抗震性能的影响规律,提出在该复杂受力状态下有效提高抗扭性能和抗震性能的构造措施,并建立理论分析模型和恢复力模型,提出其承载力计算公式。所取得的主要研究成果如下:（1）采用自主研发的加载装置对20根不同配钢形式型钢混凝土柱在压弯剪扭复合受力作用下进行了拟静力往复加载试验,观察了型钢混凝土柱在压弯剪往复扭矩荷载作用下的破坏过程、破坏形态,获取了加载全过程中型钢和钢筋的应变状态及相应的变化规律,研究分析了滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性系数、层间位移角、耗能系数以及强度衰减等力学性能,揭示了复合受扭作用下型钢混凝土柱的抗震性能以及破坏机理。试验结果表明:复合受扭作用下,型钢混凝柱的荷载-位移滞回曲线饱满,扭矩-扭转角滞回曲线捏拢特征明显;随着扭弯比的增大,抗弯承载力降低,位移延性变差,截面扭矩的存在对试件的抗震性能具有不利作用。（2）对比分析了不同配钢形式型钢混凝土在复合扭矩作用下的抗震性能,分析结果表明,在压弯剪复合受扭作用下,实腹型钢混凝土柱的抗扭承载力较空腹型钢混凝土差,但抗剪承载力较空腹型钢混凝土大,且变形延性性能更好。综合各项抗震指标,复合受扭实腹型钢混凝土柱的抗震性能比空腹型钢混凝土柱更加优越。（3）对20根增强抗扭构造措施型钢混凝土柱在压弯剪复合受扭作用下进行拟静力荷载试验,研究了截面尺寸、型钢含钢率、纵筋配筋率、体积配箍（腹杆）率、混凝土保护层厚度以及焊接抗扭（剪）栓钉等增强抗扭措施,对型钢混凝土柱在压弯剪扭复杂受力状态下的破坏模式及滞回性能的影响规律,分别从承载力、刚度、延性性能、耗能能力和层间位移角等方面,分析了可有效提高型钢混凝土柱抗扭性能的影响因素,研究结果表明:增大截面尺寸、增加型钢含钢率、提高体积配箍率以及焊接栓钉可有效提高复合受扭型钢混凝土柱的抗震性能。（4）基于扭转效应并考虑粘结滑移的影响,建立了压弯剪复合受扭实腹型钢混凝土柱的数值模型,验证了模型的可行性,拓展并分析了扭弯比和轴压比两个重要影响参数的影响规律,计算结果表明:复合扭矩作用下,扭弯比小于0.5时,扭矩对抗剪承载力影响不大,当扭弯大于0.5时,扭矩对抗剪承载力具有明显的削弱作用,且扭矩越大,承载力越低;轴压比小于0.6时,承载力随着轴压比的增大而增大,轴压比大于0.6后,承载力随着轴压比的增大而减小;根据数值计算结果,提出了型钢混凝土柱的抗扭及抗剪计算方法。（5）研究分析了压弯剪扭复合受力作用下扭弯比、轴压比、剪跨比、截面配钢、截面尺寸等重要参数对型钢混凝土柱抗剪承载力的影响,揭示了扭矩对不同破坏形态的抗剪机理,经理论推导,考虑扭转效应的削弱作用,提出了型钢混凝土柱的抗剪承载力计算公式,并提出了有利于工程设计应用的实用计算方法。结果表明:复合扭矩作用下型钢混凝土柱的实用计算方法与试验实测结果的平均误差小于2%,具有较高的计算精度。（6）通过揭示压扭、压弯剪扭复合受力型钢混凝土柱的抗扭机理,基于变角空间桁架理论模型,采用叠加理论、统一计算理论、半经验半理论模型,然后归纳拟合了国内外具有代表性复合受扭试验的实测数据,得到复合受扭作用下剪力对抗扭承载力的削弱影响系数,提出了型钢混凝土柱在压弯剪扭作用下的抗扭承载力的计算,然后根据试验结果,考虑型钢与混凝土的相互作用及栓钉的影响,提出了实用抗扭承载力计算公式。结果表明,所提实用计算式与试验结果误差在5%以内,吻合度较好,且具有一定的安全储备。（7）通过对本文研究的40根压弯剪扭复合受力状态下型钢混凝土柱的抗震性能试验结果进行分析,提取试验所获得的P-Δ滞回特性和T-θ滞回特性参数,提出了以屈服点、峰值点和破坏点为特征点的三折线模型,基于试验参数、数值计算及承载力计算理论给出了特征点的确定方法;通过对屈服荷载、峰值荷载、卸载刚度及再加载刚度等力学指标的退化研究,建立了压弯剪复合受扭作用下的P-Δ恢复力模型及T-θ恢复力模型。结合试验结果,对本文建立的恢复力模型的有效性进行了验证。结果表明,所建立的恢复力模型与实测结果吻合良好,具有较高的精确度。