复材-混凝土-钢双壁空心柱(FRP-concrete-steel double-skin tubular columns,下称“经典复材-混凝土-钢双壁空心柱”或“经典DSTC”)是复材与传统的钢材和混凝土组合形成的高性能组合构件。该新型构件由复材外管、钢内管以及填充于两者之间的混凝土(下称“主体混凝土”)组成。该组合构件具备的主要优点包括:(1)自重较轻;(2)延性和抗震性能好;(3)耐腐蚀性能好;(4)施工便捷。但是目前国内外对经典DSTC的研究还是不够充分,许多文献对影响经典DSTC的性能研究都只限于改变复材管的类型、厚度、混凝土强度等级、空心率、加载的方式、钢管的径厚比或在钢管浇注混凝土等,都只是在已有材料和位置上作出一点的改变,对增强经典DSTC某些性能的其他方法却很少提出。本文提出的新型复材-混凝土-钢多管双壁空心柱(FRP-concrete-steel multi-tube double-skin tubular column,下称“新型柱”)在经典DSTC的基础上,通过用碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)管局部约束经典DSTC部分混凝土,来提高经典DSTC的抗压承载能力,旨在解决经典DSTC轴压性能不够强的问题。本文进行了6根新型柱和1根经典DSTC的单调轴压试验,研究不同的FRP(GFRP和PEN FRP)外管种类、CFRP内管体层数(2层、3层和4层)、局部约束核心混凝土体积(即取代率)对新型柱的单调轴压本构关系的影响。分析不同层数CFRP内管体与模型的轴向应力-轴向应变曲线、试件的轴向应力-轴向应变曲线、环向应变分布、约束混凝土的轴向应变和环向应变随时间的变化、轴向应力-应变曲线和CFRP内管体与试件中的CFRP内管体、模型的轴向应力-轴向应变曲线,再结合现有的FRP约束混凝土模型和经典DSTC模型,推出新型柱的新模型,再用该模型对本次试验试件的截面进行混凝土承载力-轴向应变分析,最后把该轴向应力-轴向应变曲线与本次试验所得的混凝土层承载力-轴向应变曲线进行对比。采用新型柱的截面形式、提高取代率和采用大断裂应变PEN FRP作为外管的方法都能很好地提高复材-混凝土-钢双壁的承载能力和变形能力,但是当取代率到达某个范围时,承载能力和变形能力的增加变慢。但是本文推出的新模型不能很好地预测试验结果,需要更多的试验数据与研究工作来推出适合于新型柱的本构模型。