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近年来，随着输电线路输送容量的不断提高，铁塔荷载越来越大，高强度组合截面角钢具有承载力水平高、现场安装方便、运输成本较低的特点，在铁塔结构中得到推广应用。但是，真型塔试验多次发生组合截面角钢主材未达到设计承载力而提前发生失稳破坏。因此，正确计算高强度组合截面角钢的轴压稳定承载力显得尤为重要，其承载力计算理论有待深入研究。本文针对Q420十字组合截面角钢首先开展了轴压稳定承载力试验及影响因素分析;其次，考察了构件受力过程中的荷载分配不均匀性;最后，开展非线性有限元模拟及理论计算，提出了高强度组合截面角钢轴压稳定承载力的合理计算理论。 本文的主要研究内容和结论如下: (1) Q420十字组合截面角钢试验件设计设计Q420十字组合截面角钢试验件，分别考虑大于和小于规范规定的宽厚比限制，选取L125×8、L140×12和L160×103种不同规格等边角钢，每种规格试验件包括四种长细比λ=30、40、50、60，且拼接成双拼和四拼两种形式。结合实际工程设计，角钢间隙、填板形式及数量对十字组合截面角钢轴压稳定承载力会产生一定的影响。设计了3种角钢间隙14mm、18mm和22mm，十字填板和交叉填板2种填板形式，以及双填板、三填板和四填板3种填板数量。 (2) Q420十字组合截面角钢轴压稳定承载力试验开展Q420十字组合截面角钢的轴压试验，得到不同试验参数下组合构件的失效模式、承载力-变形特性、应变发展规律及分布特点，组合截面角钢的失效模式为局部屈曲引起的整体失稳破坏。其次，测量了组合角钢典型截面扭转变形情况和螺栓滑移情况。在轴压弹性阶段，组合截面扭转角随着荷载的增加呈线性关系增长;到达塑性阶段后，截面开始出现较大程度的扭转，即组合角钢受力过程中存在明显扭转变形;节点板与角钢之间存在明显的相对滑移，小于等于2mm的滑移量与螺栓孔间隙吻合。同时，试验发现角钢间隙对组合角钢轴压稳定承载力的影响较小;十字填板构件较交叉填板构件的承载力有所提高;设置的填板数量越多，填板间距越小，其轴压稳定承载力越高。 (3)组合角钢各肢受力不均匀性分析根据实际工程应用及真型塔试验结果，十字组合截面角钢往往未达到理论承载力即发生失稳破坏。通过普通螺栓连接的组合角钢两个肢存在受力不均匀现象，并产生一定的截面偏心弯矩，从而导致构件提前弯曲失稳破坏。通过对比典型截面应变发展特点及不同肢的受力情况，双拼组合角钢的不同肢存在受力不均匀性，且肢尖受力的不均匀性较肢背更加明显。 (4) Q420十字组合截面角钢轴压承载力的有限元模拟及计算理论采用ANSYS有限元分析软件，对Q420十字组合截面角钢轴压构件建模分析，得到组合角钢的变形特点及失效模式、承载力-变形特性、应力发展及分布特点，深入研究组合角钢的轴压承载力特性及其影响因素，重点考察构件填板间距、长细比对组合角钢承载力的影响规律。分析结果表明组合角钢轴压构件的承载力随着填板数量的增加而提高，随着构件长细比的增大而降低。 结合组合角钢轴压试验所得到的轴压稳定承载力，采用我国现行《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)（以下简称《杆塔结构设计规定》）及《钢结构设计规范》(GB50017-2003)(以下简称《钢规》)的相关理论进行稳定承载力计算分析。《杆塔结构设计规定》考虑了宽厚比限制对构件稳定承载力的影响，计算中引入了压杆稳定强度折减系数mN。《钢规》中考虑填板和角钢的共同作用，采用了组合换算长细比。同时，结合试验研究以及有限元分析结果，提出高强度组合角钢轴压构件合理的计算理论。 最后，对本文的研究工作进行归纳和总结，并提出了今后有待进一步解决的研究课题。