目前，套管柱与FRP复合新结构在土木工程中的应用广泛。瑞士人Meier于1892年首先将FRP应用于桥梁结构的加固，随后FRP加固技术在日本、欧美等地区得到了迅速发展。2012年，CFRP约束钢管混凝土成功的应用于高速公路桥墩设计，随着新结构的推广，加快对FRP复合套管柱的工作机理的研究是必要的。

目前此类套管柱的试验主要是对其轴压性能的研究，但在抗震方面较少。Mirmiran等首先提出[1]FRP管约束混凝土并进行了轴压性能研究[2]与配筋率及FRP包裹厚度对其抗震性能[3]影响研究；Zhu等[4]考察了内部约束、加载方式及尺寸效应对FRP管约束混凝土的轴压性能影响。后又进行了不同施工方法的伪静力试验[5]；鲁国昌进行了加载方式对FRP管约束混凝土圆柱的轴压性能影响[6]研究；Sheikh等[7]的轴压试验表明，GFRP管和侧向箍筋同时约束的试件的轴压承载力最高且延性最好，缠绕角度为45°的GFRP管对试件延性的提高程度最佳；Ozbakkaloglu [8]进行了剪切比、轴压比、FRP管层数对CFRP管约束钢筋混凝土抗震性能影响的试验；Shi 等[9]的FRP 管约束钢筋混凝土柱的伪静力试验表明纵向碳纤维和环向玻璃纤维复合的FRP管试件的抗震性能最佳。

Xiao等[10]的研究了FRP层数及间隙对FRP约束钢管混凝土试件单调轴压试验影响；王庆利等[11-12]的CFRP 约束圆钢管混凝土短柱与方钢管混凝土短柱的轴压性能试验表明试件的破坏属于强度破坏，受约束的混凝土有良好的塑性填充性能；顾威[13]的轴压试验表明CFRP约束提高了钢管混凝土的初始刚度，钢管越厚CFRP对承载力提高的贡献幅度越小；Tao等[14]的轴压性能试验表明 CFRP对圆柱的约束效果优于方柱；Hu等[15]的短柱轴压试验表明，纤维的附加约束既能够延迟、避免钢管发生局部屈曲，又能显著增强核心混凝土的强度与延性。Lu等[16]的FRP约束圆钢管混凝土柱轴压试验表明，GFRP材料的约束效果要优于CFRP材料，FRP 的约束效应与混凝土强度负相关；Prabhu等[17]的轴压试验表明，碳纤维加固数量与间距的区别导致试验柱破坏形态有较大差异，增大碳纤维的粘贴层数及减小粘贴间距能够有效提高柱的整体稳定能力。

Xiao等的伪静力试验[10]表明，CFRP约束壁厚较薄的钢管混凝土试件的抗震性能更好，塑性铰区包裹CFRP可以有效地延缓或抑制钢管的象腿式局部屈曲；闫昕[18]的抗震性能试验表明随着轴压比的降低，FRP约束钢管混凝土的耗能能力提高；Hu[19]的抗震性能试验结果表明，FRP层数较多时钢管屈曲变形出现在非约束区、柱子的耗能能力增强，定轴力往复荷载下，整体性能较差；车媛等[20]的滞回性能试验表明，轴压比和纵向碳纤维增强系数的增大均可以提高试件的抗弯承载力和刚度，延缓试件的刚度退化趋势，但会降低试件的延性和累积耗能；Qin等[21-22] 以试件的循环耗能为基础，建立了基于疲劳耗能的累积损伤模型用于模拟结构的损伤程度的抗震试验；Yu等[23]讨论了径厚比与加载路径对试验短柱的轴压反复荷载试验影响。

林少远[24]研究FRP层数、种类、配筋率及加载方式对FRP-钢复合管约束钢筋混凝土柱轴压性能影响。抗震性能试验表明，FRP-钢复合管约束钢筋混凝土柱抗震性能优良，但管径厚比需增大，以实现经济性和合理性的统一。

FRP钢复合管约束钢筋混凝土以其高电绝缘性、耐腐蚀性、抗震性能与轴压性能等优点，另外FRP/钢复合管的外包钢管在梁柱节点断开，不通过节点核心区，因此其钢管不直接承担纵向荷载，只对核心混凝土起约束作用[25]，且减小了梁柱节点区的施工复杂程度，使其在新建桥梁及建筑结构有广阔的应用前景。

2. 研究的基本内容与方案

研究内容：对大尺寸FRP/钢复合管约束钢筋混凝土圆柱进行拟静力往复试验和数值模拟分析，同时对比研究大尺寸钢筋混凝土圆柱的抗震性能，通过大尺寸FRP/钢复合管约束钢筋混凝土圆柱数值模拟分析进一步系统研究大尺寸复合圆柱桥墩抗震性能及其参数影响，并对比验证数值模拟和试验结果精度。

目标 ：结合FRP材料与套管柱的优良性能，探究更加合理的FRP/钢复合管约束钢筋混凝土圆柱设计方案，使其具有更加良好的轴压性能、抗震性能，以便应用于桥墩及房屋框架柱中。

技术方案及措施：

（1） 根据已有文献确定大尺寸FRP/钢复合管约束钢筋混凝土圆柱具有良好轴 压性能时的参数范围，如FRP包裹层数、种类、配筋率、钢管屈服强度、混凝土强度、钢管径厚比、轴压比及加载方式。