近年来,纤维增强复合材料凭借其轻质高强、可设计性强等特点在土木工程领域得到了越来越广泛的应用,其与混凝土、钢材三种材料组合形成的结构表现出良好的受力性能与应用前景。内置工字形CFRP的方钢管混凝土柱是将工字形CFRP型材置于钢管混凝土中的一种新型组合构件,本文对其中长柱在轴压作用下的受力性能进行了研究分析。本文在内置工字形CFRP的方钢管混凝土中长柱轴心受压试验研究的基础上,通过有限元模拟对其受力性能进行了研究。以长细比为主要的变化参数,进行了 10根内置工字形CFRP的方钢管混凝土中长柱的轴压试验,观察并研究了其破坏模式、荷载-挠度关系曲线、挠度分布曲线、应力-应力关系曲线、以及长细比对试件承载力的影响等。在此基础上,通过有限元模拟结果,对构件的受力全过程进行分析,研究构件在破坏过程中各个部分的受力和变形情况,分析了 CFRP型材、长细比、混凝土强度、钢材屈服强度和含钢率的变化对构件的受力性能的影响,并通过理论分析及有限元模拟结果相结合得出了构件的界限长细比。最后,在构件的强度承载力计算公式的基础上,推导了内置工字形CFRP的方钢管混凝土的稳定承载力计算公式。试验与有限元分析结果表明,新型组合构件的承载力和延性得到了明显提高。构件的受力过程可分为弹性段、弹塑性段以及下降段三个阶段。在弹性阶段,钢管和核心混凝土主要提供承载力,此时CFRP型材的作用并不十分明显;在弹塑性段,由于混凝土和钢管产生塑性,承载力变化不大,而CFRP型材的承载力持续上升;在下降阶段,CFRP型材开始破坏并退出工作,试件承载力开始大幅度下降。构件的破坏模式为弯曲失稳破坏。长细比对柱的力学性能影响较大,随着长细比的增加柱的承载力明显下降;提高混凝土强度可以提高柱的承载力,但延性有所降低;提高钢材强度和增大含钢率均可以提高柱的承载力;CFRP型材的存在可以提高柱的承载力和变形能力。本文所提出的内置工字形CFRP的方钢管混凝土的稳定承载力计算公式与理论计算值和有限元模拟结果均吻合良好。