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随着经济的进一步发展，人类必然会对建筑提出更高的要求。土木工程的变革，在很大程度上是依赖于新材料的出现，纤维增强复合材料即是如此。近年来，建筑结构中采用高性能纤维增强复合材料进行加固已经非常普遍，尤其是利用FRP（Fiber reinforced Polymer纤维增强聚合体）加固混凝土结构已经成为研究与工程应用热点。FRP材料高强、轻质、刚度/重量比大、耐腐蚀、施工方便快捷等优点是其利用迅速发展的主要原因。FRP作为建筑材料，已被国内外土木工程领域的工程师所接纳。利用FRP加固混凝土就是一种新型结构形式。
FRP约束混凝土研究综述
在建筑工程中，钢筋在酸性以及其他恶劣环境中容易发生化学反应造成腐蚀，建筑物的安全性以及耐久性受到严重威胁，造成巨大的经济损失，正是由于钢筋存在易锈蚀的问题，科学家研究出一种新型高强耐腐蚀性材料（FRP材料）来代替钢材用于建筑结构中。目前，土木工程的研究中，对新材料FRP材料的应用研究较为关注。美国混凝土协会成立专业委员会，对于FRP加固混凝土进行了详细研究，在1999年推出有关设计规范来指导建筑结构设计。近年ACI期刊中关于纤维复合材料在结构工程中应用的文章大量出现，相关学术活动也越来越多。
Mirmiran和Shahawy在1996年的时候，首先提到使用FRP管约束混凝土柱这一概念。这一新概念的提出，引起了国内外学者广泛关注，纷纷对这种组合约束构件进行了轴压性能试验研究。Mirmiran和Shahawy将24个FRP管约束混凝土构件与6个未约束混凝土构件进行轴压试验比较，来讨论FRP管厚度以及混凝土强度等级的变化对混凝土轴压性能的影响。与未约束混凝土构件相比，用FRP管约束混凝土可以大幅度提高混凝土的变形能力以及承载力。在这次试验之后，Mirmiran进行了30个152.5mm×305mm圆柱体和12个152.5mm×152.5mm×305mm棱柱体的轴压试验，以分析纤维和树脂类型、混凝土强度等级、纤维缠绕角度、长细比以及截面形式等参数来更进一步的研究FRP管约束混凝土柱的受压性能。试验研究表明，用FRP管来约束圆形截面约束效果比约束方形截面好很多，但是长细比变化对于试件延性以及强度的影响并不明显。
鲁国昌等对7个FRP管约束混凝土圆柱以及3个素混凝土柱进行轴压试验，试验参数包含纤维缠绕角度、纤维类型以及加载方式。试件尺寸是200mm×600mm。试验研究表明加载方式对于试件轴压性能的影响不明显，双向受力FRP管并不是一种不利受力状态。
Zhu等对6根FRP管约束混凝土圆柱进行轴压试验，研究尺寸效应、内部约束以及加载方式对于试件轴压性能影响。6根试件分为两组，一组核心混凝土受力，另一组全截面受力，每组试件各有一个FRP管约束FRP筋混凝土柱、一个FRP管约束钢筋混凝土柱、一个FRP管约束混凝土柱，试件尺寸都为322.1mm×914mm。研究表明，FRP管约束混凝土柱的局部破裂导致构件破坏，与其对比的构件是由于能量释放产生的爆炸引起构件整体失效，而构件尺寸大小不同对FRP管约束混凝土柱轴压性能的影响比较小。
Sheikh等对17个356mm×1524mm圆柱进行轴压试验，构件直径为356mm，长度为1524mm，研究GFRP管厚度、配箍率、配筋率以及纤维缠绕角度对圆柱轴压性能的影响。研究表明：GFRP管约束混凝土能够提高混凝土的抗压强度和延性，而且便于施工，具有明显的抗腐蚀能力，当FRP沿柱纵向缠绕纤维时，虽然在一定程度上能够提高试件抗压强度，但降低了试件延性。
肖岩等对9种类型共计72根碳纤维套箍约束混凝土圆柱试件进行了单轴受压试验，试验中试件直径为150mm、高为300mm，试验参数包括：混凝土强度、材料类型以及套箍厚度，研究表明：碳纤维套箍有效提高了混凝土强度以及延性，约束混凝土特点主要受约束模量的影响，并且提出了一个经改进的高强组合材料约束混凝土的本构模型，对模型参数也进行了分析。
国内外关于FRP单独约束混凝土或约束钢筋混凝土的研究较多，但是FRP和其他材料共同约束混凝土轴压性能的研究则非常少，这种新型组合结构研究最多的就是FRP与钢管的组合。到目前为止，有以下研究成果：
Xiao等通过对13个圆形试件进行单轴受压试验，试件核心混凝土尺寸都为152mm×305mm，研究CFRP层数以及CFRP与钢管间连接对轴压性能的影响，钢管与CFRP之间的连接不同主要在于钢管与CFRP之间是否存在橡胶填充。13个试件中包含有：8个FRP约束钢管混凝土，FRP层数分别是2层和4层，钢管厚度都为2.95mm，1个空钢管，1个钢管混凝土以及3个素混凝土。试验表明，FRP约束钢管混凝土无论是强度还是变形都比钢管混凝土有显著地提高。CFRP层数增加，CFRP约束钢管混凝土的强度也随之增大，带间隙试件在强度方面会有所降低，而延性的提高却较为显著，用橡胶填充间隙则可以提高试件的变形能力。
顾威通过对新型构件（CFRP约束钢管混凝土）的受力性能进行理论分析以及对12根圆柱试件（包括8根CFRP约束钢管混凝土轴压短柱以及4根钢管混凝土短柱）进行轴压试验研究，提出了此类新型构件的承载力计算基本假定，并考察了钢管厚度和CFRP层数对FRP约束钢管混凝土柱轴压性能的影响。核心混凝土尺寸为124mm×400mm，FRP层数分别为1层、2层，试件的钢管厚度分别为：1.5mm、2.5mm、3.5mm和4.5mm。试验表明：CFRP提高了钢管混凝土的初始刚度，并随着FRP层数的增加，试件抗压强度也随着增加。试验结果与分析结果进行对比，验证了理论推导公式的准确性。
Tao等对9根试件进行轴压试验研究，包括6根CFRP约束钢管混凝土柱以及3根钢管混凝土柱，试验参数为CFRP层数、截面尺寸等。试件总共分为两组：第一组钢管厚度为3mm，截面尺寸分别为156mm×470mm和250mm×750mm的圆柱，第二组钢管厚度则为3.2mm，截面尺寸为100mm×150mm×450mm的矩形柱。其中CFRP层数均为0层到2层变化，研究表明：CFRP对方柱的约束效果弱于圆柱，随着CFRP层数的增加，圆柱的延性也随之增大，而矩形柱却与之相反，由试验结果可发现，CFRP约束钢管混凝土具有更高残余强度。
各国学者以及土木工程师对在建筑工程应用FRP约束混凝土进行了大量实践探索以及试验研究。然而，FRP作为建筑材料具有明显的脆性。FRP加固混凝土这一种新型结构形式需要解决延性差的问题。钢丝网砂浆约束混凝土具有延性好但约束效果差的特点，而且钢丝网用来约束混凝土时，混凝土在破坏时表面裂缝宽度减少，细小裂缝数量会有所增加，破坏时整体较好。由于加入钢丝网约束混凝土整体性较好，将使得在构件受压的过程中，混凝土表面裂缝宽度减小，整体性好，从而FRP受力更加均匀，变形也更充分，从而对约束混凝土的強度以及变形能力都会有所提高。基于FRP和钢丝网砂浆约束混凝土各自的优缺点，利用FRP和钢丝网共同约束混凝土。FRP约束混凝土在轴心压力作用下破坏呈脆性，而钢丝网砂浆约束混凝土在轴心受压破坏时表现出较好的延性。FRP与钢丝网共同约束混凝土受压性能是一个值得研究的方向。
FRP约束混凝土研究综述
在建筑工程中，钢筋在酸性以及其他恶劣环境中容易发生化学反应造成腐蚀，建筑物的安全性以及耐久性受到严重威胁，造成巨大的经济损失，正是由于钢筋存在易锈蚀的问题，科学家研究出一种新型高强耐腐蚀性材料（FRP材料）来代替钢材用于建筑结构中。目前，土木工程的研究中，对新材料FRP材料的应用研究较为关注。美国混凝土协会成立专业委员会，对于FRP加固混凝土进行了详细研究，在1999年推出有关设计规范来指导建筑结构设计。近年ACI期刊中关于纤维复合材料在结构工程中应用的文章大量出现，相关学术活动也越来越多。
Mirmiran和Shahawy在1996年的时候，首先提到使用FRP管约束混凝土柱这一概念。这一新概念的提出，引起了国内外学者广泛关注，纷纷对这种组合约束构件进行了轴压性能试验研究。Mirmiran和Shahawy将24个FRP管约束混凝土构件与6个未约束混凝土构件进行轴压试验比较，来讨论FRP管厚度以及混凝土强度等级的变化对混凝土轴压性能的影响。与未约束混凝土构件相比，用FRP管约束混凝土可以大幅度提高混凝土的变形能力以及承载力。在这次试验之后，Mirmiran进行了30个152.5mm×305mm圆柱体和12个152.5mm×152.5mm×305mm棱柱体的轴压试验，以分析纤维和树脂类型、混凝土强度等级、纤维缠绕角度、长细比以及截面形式等参数来更进一步的研究FRP管约束混凝土柱的受压性能。试验研究表明，用FRP管来约束圆形截面约束效果比约束方形截面好很多，但是长细比变化对于试件延性以及强度的影响并不明显。
鲁国昌等对7个FRP管约束混凝土圆柱以及3个素混凝土柱进行轴压试验，试验参数包含纤维缠绕角度、纤维类型以及加载方式。试件尺寸是200mm×600mm。试验研究表明加载方式对于试件轴压性能的影响不明显，双向受力FRP管并不是一种不利受力状态。
Zhu等对6根FRP管约束混凝土圆柱进行轴压试验，研究尺寸效应、内部约束以及加载方式对于试件轴压性能影响。6根试件分为两组，一组核心混凝土受力，另一组全截面受力，每组试件各有一个FRP管约束FRP筋混凝土柱、一个FRP管约束钢筋混凝土柱、一个FRP管约束混凝土柱，试件尺寸都为322.1mm×914mm。研究表明，FRP管约束混凝土柱的局部破裂导致构件破坏，与其对比的构件是由于能量释放产生的爆炸引起构件整体失效，而构件尺寸大小不同对FRP管约束混凝土柱轴压性能的影响比较小。
Sheikh等对17个356mm×1524mm圆柱进行轴压试验，构件直径为356mm，长度为1524mm，研究GFRP管厚度、配箍率、配筋率以及纤维缠绕角度对圆柱轴压性能的影响。研究表明：GFRP管约束混凝土能够提高混凝土的抗压强度和延性，而且便于施工，具有明显的抗腐蚀能力，当FRP沿柱纵向缠绕纤维时，虽然在一定程度上能够提高试件抗压强度，但降低了试件延性。
肖岩等对9种类型共计72根碳纤维套箍约束混凝土圆柱试件进行了单轴受压试验，试验中试件直径为150mm、高为300mm，试验参数包括：混凝土强度、材料类型以及套箍厚度，研究表明：碳纤维套箍有效提高了混凝土强度以及延性，约束混凝土特点主要受约束模量的影响，并且提出了一个经改进的高强组合材料约束混凝土的本构模型，对模型参数也进行了分析。
国内外关于FRP单独约束混凝土或约束钢筋混凝土的研究较多，但是FRP和其他材料共同约束混凝土轴压性能的研究则非常少，这种新型组合结构研究最多的就是FRP与钢管的组合。到目前为止，有以下研究成果：
Xiao等通过对13个圆形试件进行单轴受压试验，试件核心混凝土尺寸都为152mm×305mm，研究CFRP层数以及CFRP与钢管间连接对轴压性能的影响，钢管与CFRP之间的连接不同主要在于钢管与CFRP之间是否存在橡胶填充。13个试件中包含有：8个FRP约束钢管混凝土，FRP层数分别是2层和4层，钢管厚度都为2.95mm，1个空钢管，1个钢管混凝土以及3个素混凝土。试验表明，FRP约束钢管混凝土无论是强度还是变形都比钢管混凝土有显著地提高。CFRP层数增加，CFRP约束钢管混凝土的强度也随之增大，带间隙试件在强度方面会有所降低，而延性的提高却较为显著，用橡胶填充间隙则可以提高试件的变形能力。
顾威通过对新型构件（CFRP约束钢管混凝土）的受力性能进行理论分析以及对12根圆柱试件（包括8根CFRP约束钢管混凝土轴压短柱以及4根钢管混凝土短柱）进行轴压试验研究，提出了此类新型构件的承载力计算基本假定，并考察了钢管厚度和CFRP层数对FRP约束钢管混凝土柱轴压性能的影响。核心混凝土尺寸为124mm×400mm，FRP层数分别为1层、2层，试件的钢管厚度分别为：1.5mm、2.5mm、3.5mm和4.5mm。试验表明：CFRP提高了钢管混凝土的初始刚度，并随着FRP层数的增加，试件抗压强度也随着增加。试验结果与分析结果进行对比，验证了理论推导公式的准确性。
Tao等对9根试件进行轴压试验研究，包括6根CFRP约束钢管混凝土柱以及3根钢管混凝土柱，试验参数为CFRP层数、截面尺寸等。试件总共分为两组：第一组钢管厚度为3mm，截面尺寸分别为156mm×470mm和250mm×750mm的圆柱，第二组钢管厚度则为3.2mm，截面尺寸为100mm×150mm×450mm的矩形柱。其中CFRP层数均为0层到2层变化，研究表明：CFRP对方柱的约束效果弱于圆柱，随着CFRP层数的增加，圆柱的延性也随之增大，而矩形柱却与之相反，由试验结果可发现，CFRP约束钢管混凝土具有更高残余强度。
各国学者以及土木工程师对在建筑工程应用FRP约束混凝土进行了大量实践探索以及试验研究。然而，FRP作为建筑材料具有明显的脆性。FRP加固混凝土这一种新型结构形式需要解决延性差的问题。钢丝网砂浆约束混凝土具有延性好但约束效果差的特点，而且钢丝网用来约束混凝土时，混凝土在破坏时表面裂缝宽度减少，细小裂缝数量会有所增加，破坏时整体较好。由于加入钢丝网约束混凝土整体性较好，将使得在构件受压的过程中，混凝土表面裂缝宽度减小，整体性好，从而FRP受力更加均匀，变形也更充分，从而对约束混凝土的強度以及变形能力都会有所提高。基于FRP和钢丝网砂浆约束混凝土各自的优缺点，利用FRP和钢丝网共同约束混凝土。FRP约束混凝土在轴心压力作用下破坏呈脆性，而钢丝网砂浆约束混凝土在轴心受压破坏时表现出较好的延性。FRP与钢丝网共同约束混凝土受压性能是一个值得研究的方向。