自重和水平地震作用将对曲线梁桥中墩梁固结的墩柱和钢管混凝土拱桥的主拱产生偏压和扭转复合效应。本文针对钢管混凝土柱在复杂受力状态下抗扭力学性能和数值模拟方法展开了具体研究,主要工作内容如下:(1)完成了6个不同截面形状钢管混凝土柱试件单调纯扭加载、往复纯扭加载和偏压-往复扭转加载的拟静力试验,研究了钢管混凝土柱在复合荷载作用下的破坏模式及受扭破坏机理,得到钢管混凝土柱在不同加载模式下的扭矩-扭转角滞回关系曲线。(2)讨论了ABAQUS有限元程序中材料在单调和滞回荷载下的模拟方法,确定了钢管混凝土中钢材及混凝土材料本构参数。建立了钢管混凝土柱在纯扭及偏压-扭转荷载下的有限元模型,与试验结果进行对比,验证了有限元模拟方法的可行性。(3)基于有限元模型参数分析,研究了影响钢管混凝土柱抗扭刚度和抗扭承载力的关键因素,分析其扭转破坏机理,通过数据拟合提出钢管混凝土柱的抗扭刚度和抗扭承载力计算公式,提出了可供设计使用的单调加载扭矩-扭转角全过程曲线计算方法。研究了往复荷载下扭矩-扭转角滞回曲线简化计算模型,并对本文及文献中的试验结果进行了计算,验证了模型的可行性。(4)研究了弯矩对钢管混凝土柱抗扭承载力的影响,讨论了不同参数下抗扭承载力与弯矩间的相关关系,通过参数回归得到了考虑弯矩影响的抗扭承载力计算方法,提出了可用于设计的简化计算公式。