本研究将再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,简称RAC)与FRP-混凝土-钢双壁空心组合柱(Hybrid FRP-Concrete-Steel Double-Skin Tubular Column,简称DSTC)结合,提出了一种新型的纤维复合材料(Fibre-Reinforced Polymer,简称FRP)约束再生混凝土内钢管空心组合圆柱(Hollow-Core FRP-RAC-Steel Tubular Column,简称FRSTC)。该新型柱由外FRP管,内钢管及双管环形区域内RAC构成。FRSTC有望继续发挥DSTC中各组分材料的性能优势,使其具有承载力高、延性好的特点,同时解决废弃混凝土的环境污染问题,实现资源的可持续发展,扩大和提升RAC的应用范围和层次,为建筑结构提供一种新型的高性能环保型构件形式。为了解FRSTC的主要力学性能,验证RAC在DSTC中应用的可行性,促进该新型组合柱在实际工程的推广应用,本研究对FRSTC进行了轴压性能和抗震性能的试验研究。为了解FRSTC的单调轴压性能,完成了 21个小尺寸FRSTC和3个FRP约束再生混凝土实心短圆柱(直径为150mm)的单调轴压试验,通过对试件荷载-轴向位移曲线,荷载-FRP应变曲线,荷载-钢管应变曲线,以及FRP环向-轴向应变关系曲线等方面的讨论,分析FRP管厚度和再生骨料替代率两个参数对FRSTC的单调轴压性能的影响。轴压试验结果表明:(1)FRSTC单调轴压性能与DSTC类似。FRSTC的极限承载力随着再生骨料替代率的增加有下降趋势,而极限轴向位移有增加趋势。FRSTC的极限承载力和位移随FRP层数的增加而明显提高。再生骨料替代率为30%的FRSTC,在承载力和变形性能上表现较好。(2)FRSTC的荷载-轴向应变曲线、荷载-FRP应变曲线均呈现双线型发展趋势,荷载-钢管应变曲线基本呈现三线型关系。(3)采用基于应力-应变关系的模型计算的FRSTC极限轴压承载力与试验结果差别小于7%,DSTC的极限轴压承载力计算模型对于FRSTC依然适用。为了解FRP约束再生混凝土柱的循环轴压性能,完成了 8个较大尺寸(直径为300mm)玄武岩FRP约束再生混凝土实心短圆柱的循环轴压试验。通过对试件荷载-轴向位移曲线,应力-应变包络线,以及FRP环向应变曲线等方面的讨论,分析再生骨料替代率、再生混凝土强度和加载速率三个参数对FRP约束再生混凝土实心短圆柱的循环轴压性能的影响,建立约束再生混凝土的残余应变与卸载应变关系,应力退化率与包络卸载应变关系。循环轴压试验结果表明:(1)FRP约束再生混凝土柱的循环轴压性能与FRP约束原生混凝土性能类似。FRP约束低强再生混凝土柱的应力-应变曲线有明显的强化段,FRP约束高强再生混凝土柱应力-应变曲线在刚进入强化段时有一定回落。不同再生骨料替代率对FRP约束再生混凝土承载力影响不大。增大位移幅度循环和加载速率,对试件承载力有不利影响,但对延性有略微提高。(2)在FRP约束原生混凝土本构模型基础上,经过对卸载应变和应力退化率,以及再生混凝土强度的描述进行调整,得到修正的FRP约束原生混凝土的循环轴压应力-应变加/卸载曲线模型,对FRP约束再生混凝土的循环轴压性能预测效果良好。为了解FRSTC的抗震性能,完成了 16根足尺(直径为400mm,有效高度1650 mm)FRSTC在恒定轴压力和往复水平荷载作用下的拟静力试验。通过对FRSTC滞回曲线和骨架曲线分析,以及承载力退化系数、延性系数、位移转角、曲率、等效塑性铰高度、刚度退化系数、耗能、等效粘滞阻尼系数、累积损伤系数等指标的计算,讨论试件再生骨料替代率、轴向加载方式、剪力连接件、FRP管材类型、钢管厚度、试件空心率、FRP管厚度、轴压比、再生混凝土强度等参数的变化影响,对FRSTC的抗震性能有较全面的认识。拟静力试验结果表明:(1)试件滞回曲线呈现饱满的梭形,试件变形和耗能性能良好。(2)轴压比的增加、钢管剪力连接件的设置和全截面加载方式,能提高试件的峰值侧向荷载,但降低试件延性和端部曲率,且加大试件的累积损伤。轴压比的增加和钢管剪力连接件的设置,还明显降低耗能。(3)钢管厚度的增加能提高侧向荷载及耗能性能,但对极限位移提高较小,且略微降低延性系数。钢管直径的增加能提高试件峰值荷载,但使其滞回曲线“捏缩”效应加强。(4)再生骨料替代率影响较小,随着再生骨料替代率的增加,试件滞回曲线的“捏缩”效应略微减弱,总耗能和等效粘滞阻尼系数略微提高。(5)混合纤维复合管材约束的效果介于各纤维材料之间。增加FRP管厚度能减小试件承载力退化,但略微降低总耗能和延性。试件推拉面FRP应变在加载早期随加载位移呈对称形态发展,FRP承担部分轴压力,拉力主要由钢管承担。(6)建立的折线型恢复力模型能较好地预测试件的滞回性能。