由于混凝土本身的强度较低,在高层及大跨度建筑中,混凝土构件柱所受轴心压力较大,其轴压比很难满足规范要求,所以如何提高混凝土构件的承载力及延性,成为目前国内外的重点研究课题。近年来高强混凝土构件在建筑中的运用愈来愈广泛,但由于其脆性显著高于普通混凝土,故而箍筋约束高强混凝土与普通混凝土之间势必存在差异,基于此,高强混凝土受箍筋约束时的力学响应研究便显得颇有意义。本文在现有的复合箍筋约束混凝土研究基础上进行延伸和扩展,提出了内外双层方形高强箍筋约束高强混凝土柱。并对该新型混凝土柱进行了试验及理论分析,以期为优化施工工序、配箍率等提供技术支持。本文主要开展了以下研究工作:(1)首先设计制作了18个双层方形约束混凝土和3个单层方形约束混凝土试件并进行了基于VIC-3D测量系统的轴心受压实验,系统地分析了各种试件的破坏状态和破坏形式。同时对VIC-3D测量方法的可靠性进行了评估,并对基于该新型测试方法的应变演化过程进行了分析。(2)在对实验数据及图像分析的基础上,通过正交试验分析确定了影响方形高强箍筋混凝土力学响应的主要因素的顺序,结果表明对于双层高强方形箍筋约束混凝土的极限荷载,混凝土强度等级影响最大,外箍筋间距影响较大,内外箍筋直径次之,内外层间距影响较小,内箍筋间距影响最小。(3)对比研究了单层方形箍筋与双层方形高强箍筋约束混凝土的强度及变形特性。建立了单、双层箍筋约束混凝土柱的峰值强度和峰值应变与配箍特征值的关系,结果表明单层箍筋混凝土的强度随配箍筋特征值增大而变大,且提出了增大幅度与配箍特征值的关系式。同时建立了内层约束混凝土的强度增大系数与内箍筋配筋特征值的关系和双层方形箍筋延性系数与配箍筋特征值的关系,结果表明双层配箍约束混凝可以使混凝土的延性系数获得较大幅度的提高。(4)建立了双层箍筋约束混凝土的荷载-应变模型,并对该模型的可靠度进行了分析。结果表明本文提出的模型能够很好地反应试验高强方形箍筋约束混凝土的荷载与变形关系,同时本模型考虑影响因素全面且更加简单方便,是一种较为理想的计算模型,可为双层箍筋约束混凝土方形柱的结构设计和非线性分析提供参考。