纤维加固混凝土结构是近年来蓬勃发展的一种新型加固方式。它以其优异的材料性能，方便快捷的施工方式，良好的加固效果而越来越受到人们的关注。但就目前的状况来看，基础性的研究工作还不充分，在纤维加固混凝土柱中，对于矩形截面柱的应力-应变关系尚不能形成统一的认识，从而影响了研究工作的进一步开展和实际应用。 本文收集了国内外现有的研究资料与试验数据，并对现有的模型进行了整理，分析，比较，得出了现有模型的主要优缺点。在此基础上，本文通过对24个不同截面形状外包碳纤维的纤维约束混凝土柱轴心受压试件的试验研究，对碳纤维约束混凝土矩形柱的力学行为有了进一步的了解，分析了试验现象，得到了一些有益的结论。 本次试验的主要研究参数为截面长宽比，倒角半径以及外包纤维量等。其中，倒角是为了避免角部应力集中引起纤维的提早断裂，但试验结果表明，试件的破坏仍起源于角部。 本文对试验数据做了分析研究，给出了极限抗压强度和极限轴向应变的计算公式，在Lam and Teng(2002b)纤维约束混凝土圆柱模型的基础上，提出碳纤维约束混凝土矩形柱的应力-应变关系模型，并通过有效约束率的计算确定应力-应变曲线何时具有上升段。与试验中测得的应力-应变曲线比较，吻合较好。