纤维增强复合材料具有轻质、高强和耐腐蚀性,钢管具有承载力高和变形能力强的特点。GFRP管、混凝土和钢管形成的组合柱集中三种材料的优点,解决了柱不耐腐蚀及承载能力弱的问题,具有较好的应用前景。目前,对于GFRP管-混凝土-钢管组合柱的轴压性能、偏压性能等方面展开了大量研究,在该类组合柱的构造优化方面还有待进一步深入开展研究。本文就GFRP管厚度、钢管厚度、钢管有无加肋3个参数的变化来具体分析其对组合柱的轴压性能的影响,设计出最优构造形式的组合柱。本文以3个关键参数不同的组合柱为研究对象,进行了24个GFRP管-混凝土-钢管组合柱的轴压试验。通过有限元拓展关键参数的范围,对关键参数优化分析。研究组合柱的破坏形态,关键参数对组合柱荷载位移曲线以及组合柱中GFRP管与钢管轴压应力应变曲线的影响。并开展关键参数对组合柱力学性能敏感性分析,得到最优的组合柱构造形式。主要的研究结论如下:（1）组合柱在轴心受压下,GFRP管发生环向断裂,对应位置混凝土被压碎,内部钢管发生向内鼓曲变形。GFRP管厚度较小时,内部钢管在中部鼓起;GFRP管厚度较大时,内部钢管在双腰鼓起。（2）基于极限承载力和极限位移分析表明:GFRP管厚度对组合柱的轴压性能影响明显:钢管厚度对组合柱的影响较小;钢管加肋后对组合柱力学性能影响不大,对组合柱协同工作能力有一定的提升。（3）对不同厚度GFRP管优化分析表明4mm厚GFRP管是组合柱中最优的尺寸,对不同厚度钢管优化分析表明3.5mm厚钢管是最优的尺寸。对GFRP管厚度、钢管厚度以及钢管有无加肋的组合柱做敏感性分析表明GFRP管厚度为4mm、钢管厚度为3.5mm且钢管加肋的组合柱具有最佳轴压力学性能,是最优的构造形式。