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实际加固工程中的混凝土柱处在持荷状态下，而现有的FRP约束混凝土柱研究大多是基于一次荷载作用下；同时，普通的FRP约束混凝土存在两个主要问题：FRP高强利用不足和应变滞后。本文利用有限元分析软件ANSYS结合已有试验数据进行了CFRP约束负载下混凝土圆柱及预张拉CFRP约束负载下混凝土圆柱的模拟分析，并进行了现有纤维约束混凝土本构关系模型的比较分析。
ANSYS可以较好地模拟CFRP约束负载下混凝土圆柱轴压性能，结果与试验结果吻合地较好，绝对误差在10％以内。无负载或负载水平较低的试件，模拟结果比试验结果偏高，负载水平较高的试件，模拟结果偏低；分别从模型假定、混凝土材料特性、SOLID65单元理论等方面进行了原因分析。破坏时纤维布的强度利用率在40％—60％之间。混凝土的泊松比变化对ANSYS模拟结果有影响，总结归纳了泊松比变化的规律，提出在荷载步间改变材料属性的建议。
采用膨胀混凝土可以实现预张拉CFRP，膨胀压力可以通过调整膨胀剂的使用比例和外包CFRP约束的刚度水平来控制。此法能够有效提高纤维布强度利用程度以及混凝土的性能。
ANSYS实现预张拉CFRP有三种方法：等效荷载法、降温法、初始应变法。本文采用的降温法，通过调整二维SHELL41膜单元的材料属性为各向异性及单元坐标系，成功实现了CFRP布的预张拉。
预张拉CFRP对于提高峰值点应力、应变是有效的。预张拉应变值较高时，ANSYS模拟分析的结果有问题。本文分析的原因有二：一是SOLID65单元不适用于分析高围压下混凝土的性能；二是SOLID65单元需要输入更多的参数，参数的合理选取依赖于试验数据或者进一步的理论研究。
现有的纤维约束混凝土本构关系模型不能准确反映负载下CFRP约束混凝土圆柱的性能，峰值点应变计算误差远大于峰值点应力的计算误差，应力—应变曲线计算模型的精度和适用性主要取决于峰值点的应力和应变的计算。
未约束混凝土的抗压强度对FRP约束混凝土圆柱体的峰值点应力、峰值点应变的计算模型有影响；侧向约束强度对于约束混凝土性能的提高是有限的，且对FRP约束圆柱体的破坏形态有影响，存在斜剪破坏和轴压破坏两种形态。侧向约束刚度对峰值点的应变计算模型有影响。负载水平较低时负载对约束混凝土性能影响不大，负载水平较高时，其对约束混凝土性能的降低作用不可忽视，需对现有模型进行修正。