螺旋箍筋能对核心区混凝土形成有效约束,改善混凝土的承载力和延性性能,而小尺寸螺旋箍筋便于施工运输,在高烈度设防地区具有巨大潜力。为了将螺旋箍筋应用于传统的钢筋混凝土矩形截面柱中,本文通过试验研究、理论分析及有限元模拟,对多螺旋箍筋约束混凝土的强度和延性性能进行了研究分析,建立多螺旋箍筋约束混凝土的本构模型,提出该类型方柱的轴压承载力计算公式,主要工作内容如下:在7根多螺旋箍筋方柱及1根传统井字型箍筋柱的轴压试验的基础上,观察其破坏过程,探讨试件受压的应力-应变曲线特点,对比分析各因素对其应力-应变曲线及约束效果的影响,其中重点研究了箍筋强度与间距、配箍形式及体积配箍率等因素。试验结果表明,布置多螺旋箍筋对约束混凝土的承载力和延性有明显的提升效果;随着箍筋间距的减小或箍筋强度的提高,其约束效果越好,应力-应变曲线下降段越平缓,延性越好;约束混凝土达到峰值强度时,高强箍筋并未完全屈服,可为试件达到极限破坏状态之前具有良好的延性性能提供一定的安全储备;另外,五螺旋箍筋对混凝土柱的约束效果好于四螺箍柱与井字型箍筋柱,且体积配箍率相同时,四螺旋箍筋柱的峰值应力明显大于井字型箍筋柱。按照约束程度的不同将混凝土截面划分为高约束区域、部分约束区域、无约束区域三个部分,探讨了多螺旋箍筋约束混凝土的约束机理,结合本文及国内外试验研究,采用数值回归分析的方法得出其峰值应力及应变、极限应变的计算公式;基于现有约束混凝土本构模型,提出了适合多螺旋箍筋约束混凝土的本构模型方程,采用各模型所得的计算曲线与试验曲线进行对比,结果表明:本文所提模型和试验结果拟合较好,可以用来预测多螺旋箍筋约束混凝土的轴压力学性能。利用ABAQUS软件对8根试验柱进行数值模拟,通过其应力-应变曲线、受压损伤、塑性损伤云图及钢筋应力云图等与试验结果的对比分析,验证了本文所提本构模型的合理性;进一步探究箍筋间距、屈服强度和配箍形式等参数的约束作用,补充分析了混凝土强度不同时的约束效果。基于试验研究和理论分析,考虑到圆形螺箍和方箍产生的双重约束效应,建立多螺旋箍筋约束混凝土方柱的轴压承载力计算公式,通过其理论计算值与本文试验及搜集试验数据的对比分析,验证了该公式的可靠度与普遍性,结果表明本文所提公式与试验结果的误差较小,实用性较强,可以用作多螺箍筋约束混凝土方柱的轴压承载力计算。