近年来,钢结构以其优越的力学性能越来越多的被使用在实际工程中,但随着钢结构服役时间的增加,某些钢构件的承载力会出现不同程度的下降,因此对钢结构构件的加固补强是非常重要的。本文采用试验研究、理论分析以及有限元模拟相结合的方法,系统研究了外包钢筋混凝土加固轴心受压钢柱的力学性能。最后,基于已有试验数据和理论,通过理论分析和有限元模拟探讨了外包碳纤维混凝土加固轴心受压钢柱的力学性能和承载力计算公式。主要内容有:通过对未负载下加固钢柱以及负载下加固钢柱的轴心受压试验,研究外包钢筋混凝土加固轴心受压钢柱的力学性能,型钢、混凝土和钢筋的应力发展情况,以及初始负载大小、混凝土强度和型钢强度对加固构件受力性能的影响。试验结果表明:外包钢筋混凝土的加固方法可以显著提高原钢构件的承载能力和刚度;加固后构件的承载力与混凝土强度和型钢强度成正比,与型钢的初始负载大小成反比,并通过截面强度换算法推导出了外包钢筋混凝土加固轴心受压钢柱正截面承载力计算公式。基于试验数据,建立ABAQUS有限元计算模型研究型钢初始负载、外包混凝土强度、核心型钢强度、截面尺寸等不同参数对于外包混凝土加固轴心受压钢柱正截面承载力的影响。基于已有的试验数据和相关结论建立ABAQUS有限元计算模型来探讨外包碳纤维混凝土加固轴心受压钢柱的力学性能、加固后构件的承载力,并对型钢初始负载、核心型钢强度、截面尺寸等不同参数对于外包混凝土加固轴心受压钢柱正截面承载力的影响进行分析对比,得出加固后构件的承载力与型钢强度和截面尺寸的大小成正比,与型钢的初始负载大小成反比。在碳纤维体积率合适的情况下采用碳纤维混凝土加固轴心受压钢柱比采用普通混凝土加固轴心受压钢柱的承载力有一定程度的提高,但提高幅度不是很大。