柱构件和墩构件是建筑结构中重要的承重构件,其耐久性和承重能力都将对整个结构的使用寿命产生决定性的作用。在西北地区,极端的昼夜温差以及盐碱环境会引起裸露的建筑材料加速老化,特别是桥梁结构,在服役期内河水的冲蚀、盐碱环境的侵蚀、外界荷载作用等因素都将严重降低建筑结构的使用年限,使结构的服役年限大大降低。传统的钢筋混凝土墩、柱结构,其外表裸漏的混凝土保护层很容易被外界环境腐蚀致使保护层剥离脱落,引起了内部钢筋锈蚀,从而影响整个结构的使用寿命,因此,急需一种新型的组合结构柱来弥补传统钢筋混凝土柱的缺点。本文以自治区自然科学基金项目(2019AAC03004)为依托,制作了 GFRP管约束型钢混凝土实心组合短柱(Double-Tube Concrete Column也简称为DTCC)进行试验,通过试验研究、数值模拟和理论分析等手段研究了组合柱的轴压力学性能,主要的研究内容有:(1)进行了14根组合短柱轴压试验,研究了各自的破坏模式,荷载-位移曲线,分析了混凝土强度、截面形式、含钢率、加载方式等参数对组合柱承载力的影响。试验结果表明:夹层混凝土基本呈45°斜剪切破坏,含钢率越小混凝土的破坏面积越大;短柱的荷载-轴向变形曲线呈双线性,分为弹性阶段和强化阶段;内置型钢可以显著提升组合柱的极限承载能力和极限变形能力,但提高混凝土强度对组合柱的力学性能提升有限;比较GFRP管和型钢的环向应变发现,GFRP管对混凝土的约束作用迟于型钢对混凝土的约束作用,表现出一定的滞后性。(2)应用有限元软件ABAQUS模拟DTCC组合柱的轴压过程,分析了组合柱截面的应力分布、型钢变形等,模拟结果表明本文建立的有限元模型能较好的模拟轴压试验过程。并且基于已建立的有限元模型,研究了 GFRP管特征参数对组合柱轴压承载力的影响,发现GFRP管厚度对组合柱承载能力影响最大,纤维铺层角度次之,材料弹性模量对组合柱承载力的影响最小。(3)对DTCC组合柱轴压承载力进行理论分析,基于试验数据和相关FRP约束混凝土的研究理论,分析了 DTCC组合短柱的两向应变关系(即膨胀曲线),然后建立DTCC组合短柱轴压应力应变分析模型,分析了组合柱中GFRP管、型钢、夹层混凝土和核心混凝土的受力情况,最后预测了 DTCC组合柱的荷载-轴向应变曲线。结果表明,本文通过考虑钢管两向应力分布,区分夹层混凝土和核心混凝土受到不同的约束效应,分析模型能够较好地预测组合柱的荷载-轴向应变曲线,可为DTCC组合短柱的理论分析提供一定参考。