1. 研究目的与意义
现阶段，钢管混凝土结构作为一项比较成熟的技术在现代土木工程中的应用日益广泛，它通过混凝土外部的钢管提供的混凝土结构三向的复合受力状态提高原构件的承载力，但存在一点缺点如结构自重大、耗钢量大、耐腐性差等。FRP纤维增强复合材料制成的筒体内填混凝土形成了FRP管混凝土结构同样具有钢管混凝土类似的力学原理，即都是核心混凝土处于三向受压状态，显著提高混凝土结构的承载力，但这一结构也存在一些缺点如剪切强度低，结构刚度低，裂缝或变形控制设计，同时由于FRP的脆性使得结构的延性低等。基于以上两种结构的优点和不足国内有学者提出了FRP-钢复合管混凝土结构，通过复合思想使两种结构有机结合，发挥两者特长。即在钢管内填充混凝土，外部缠绕FRP材料而形成的组合结构，从而使钢管内的核心混凝土处于FRP和钢管的双重约束之下，以提高其轴向承载能力。
正是因为FRP钢复合管有如此的优越性，很多学者在正视FRP钢复合管的抗震性能,以便于应用到建筑结构的加固和防灾工程。因此本文通过研究FRP-钢复合管混凝土柱在反复荷载下的力学行为来分析FRP-钢复合管混凝土的本构模型，从而分析FRP-钢复合管的抗震及耗能性能。在试验过程中，对试件施加轴向应力，测得轴向变形及环向应变数据。对不同纤维和不同层数的试件数据进行对比，得出各个因素对试件力学性能的影响，并且证明了纤维钢复合管混凝土试件在性能方面更有优势，达到了研究的目的。
2. 国内外研究现状分析
钢管约束混凝土结构已经大量运用于试点应用，高强混凝土与钢管一起承压可以说是最完美的组合，可以堪称充分发挥各自优势的典范，同时具有优势的延续特征，但是其差异也较明显，用钢量偏大且并且大直径，厚壁钢管的供货渠道不多。同时对于海洋，潮湿和盐碱等恶劣环境应用其钢管混凝土结构需要在钢管外壁涂刷防腐材料由此增加施工难度和后期维护费用，所以由李慧等发明人申请的fpr-钢管混凝土柱构件充分发挥frp管，钢管和混凝土三种材料的组合性能，使得混凝土在三轴压应力状态下的承载力，同时钢管的弹塑性使得结构具有良好的耐久性。
除此之外frp-活性粉末混凝土钢管组合构件与普通混泥土相比具有超高强度，高韧性，高耐久性合体技稳定性。活性粉末混凝土变形性能较差，受压破坏属于脆性破坏，没有延性表现，而如此的复合构件可以良好的规避其缺点在应用中的不良反应，使其提高延性拥有较好的耗能性能。
在工业管道中常常用于输送腐蚀性的流体介质，然而常用的金属管道强度高，但是不具有耐腐性;高性能的不锈钢具有良好的耐腐蚀性，玻璃钢管具有优良的抗腐蚀性，不足之处是弹性模量较低。所以复合构件玻璃钢-薄臂不锈钢复合管用于工业管道的应用使之有低流阻和低制造成本，与此相似的复合构件有玻璃钢混凝土复合管道。玻璃纤维布包裹pvc管混凝土柱复合构件受力性能合理，耐腐性，变形能力强，施工方便，价格低廉，具有推广应用价值。
3. 研究的基本内容与计划
内容：
本文首先根据实际的需要对纤维-钢复合管混凝土柱进行研究，得出适用于工程的材料构件制作流程和基本的材料选用原则。
通过不同参数的纤维-钢复合管混凝土柱的试验研究，测定纤维-钢复合管混凝土柱的承载力、强度、延性以及破坏的发展形态，研究纤维-钢复合管混凝土柱的极限荷载、极限应变。并通过理论分析，总结纤维-钢复合管混凝土柱应力-应变关系的特点，系统掌握圆纤维-钢复合管混凝土柱的力学性能特性，研究纤维-钢复合管混凝土管在反复荷载下的本构模型，并提出纤维-钢复合管混凝土柱的受压承载力的计算方法及抗震分析。通过本论文的试验与研究，为今后的工程应用打下基础。
4. 研究创新点
纤维增强复合材料以其特有的轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳和易加工等优点，被越来越广泛地应用于各类工业与民用建筑、桥梁、海岸与近海、地下工程以及特种结构之中。本文考虑在钢管混凝土柱外包裹FRP材料，形成FRP约束钢管混凝土组合柱。采用纤维-钢复合管混凝土，不仅可提高钢管混凝土的承载力，还可以解决FRP筒塑性不足，减轻构件自重，在一定程度上解决钢管的腐蚀问题。同时也可以改善复合管的延性及破坏的发展形势。
通过不同参数的FRP-钢复合管混凝土柱的试验研究，测定FRP-钢复合管混凝土柱在反复荷载作用下的承载力、强度、延性以及破坏的发展形态，研究FRP-钢复合管混凝土柱的极限荷载、极限应变。并通过理论分析，总结FRP-钢复合管混凝土柱应力-应变关系的特点，掌握圆FRP-钢复合管混凝土柱在反复荷载作用下的力学性能特性，为FRP-钢复合管混凝土柱的抗震分析奠定基础。反复荷载的力学性能研究可以应用于地震外荷载受力状态下的受力研究，为结构的加固提供理论支持。
