建成并服役了几十年的钢筋混凝土（RC）桥墩通常不可避免地遭受腐蚀、碰撞或自然灾害等,以致出现损伤或功能退化。为了确保桥梁营运的安全性,该类RC桥墩急需进行加固。钢套管加固法是一种常规的加固方法,可有效地提高RC桥墩的力学性能。采用该加固方法加固RC桥墩,即把钢管套于原RC桥墩的外面,并在两者之间的窄缝灌注填充混凝土而形成加固结构。前人已经对钢套管加固柱的轴压性能进行了一些研究。然而,大部分研究学者忽略了RC柱的初始轴压力,并且采用原RC柱、外套钢管和填充层混凝土全截面受压的试验方法,这都是不合理的。另外,为了更充分发挥钢套管加固柱的优异力学性能,寻找性能更好的填充层灌注材料是非常有必要的。因此,本文提出了自密实微膨胀混凝土填充圆钢管（SMCFST）约束法,并开展了SMCFST约束柱的轴压性能研究。特别地,本文着重考虑了RC柱的初始轴压力和SMCFST约束柱的局部受压,以反映RC桥墩被加固后的实际情况。本文主要开展了如下工作:1)设计并制作15根试验柱,并开展轴压试验。试验参数包括钢管厚度、自密实微膨胀混凝土强度、填充混凝土类型、RC柱横截面类型、约束方式、初始轴压力大小和加载偏心距。通过破坏模式、荷载—竖向变形曲线、荷载—应变曲线、极限承载力、延性和初始刚度六方面,探究了试验柱的轴压性能。研究结果表明:SMCFST约束法可显著提高RC柱的极限承载力、延性和初始刚度;随着钢管厚度的增加,SMCFST约束柱的极限承载力和延性大幅度提高;随着自密实微膨胀混凝土强度的增加,SMCFST约束柱的极限承载力和初始刚度小幅度提高;填充混凝土类型、RC柱横截面类型和初始轴压力大小对SMCFST约束柱的轴压性能的影响不明显;随着加载偏心距的增大,SMCFST约束柱的极限承载力显著降低。2)利用ABAQUS有限元软件建立了SMCFST约束柱有限元模型,进一步探究了SMCFST约束柱的轴压性能。通过破坏模式、极限承载力和荷载—竖向变形曲线三方面验证了有限元模型的有效性及准确性。以钢管厚度、钢管屈服强度和初始轴压力大小为拓展参数,进行参数分析。研究结果表明:钢管厚度和钢管屈服强度的增大均可显著提高SMCFST约束柱的极限承载力和延性;初始轴压力大小的增大可提高SMCFST约束柱的初始刚度。3)参考钢管混凝土的计算理论以及相关研究成果,推导或修改得到SMCFST约束柱的轴压极限承载力的简化计算公式,并对比分析了各个计算公式的可行性和准确性。研究结果表明:GB 50936-2014《钢管混凝土结构技术规范》修改公式可较精准和稳定地预测SMCFST约束柱的轴压极限承载力,故推荐选用。4)利用ABAQUS有限元软件建立了无约束RC足尺桥墩和SMCFST约束足尺桥墩有限元足尺模型,探究了SMCFST约束足尺桥墩的轴压和偏压性能。研究结果表明:SMCFST约束法可显著优化RC足尺桥墩的轴压和偏压性能。SMCFST约束足尺桥墩的轴压性能与SMCFST约束柱相仿。然而,荷载偏心距的增大会降低SMCFST约束足尺桥墩的极限承载力。另外,GB 50936-2014《钢管混凝土结构技术规范》修改公式可准确且稳定地预测SMCFST约束足尺桥墩的轴压极限承载力,但只能用来保守预测荷载偏心率小于0.917的SMCFST约束足尺桥墩的偏压极限承载力。