对既有建筑物的加固改造已经成为国内外土木行业的一个非常重要的课题,同时钢板材料也越来越多的应用到了建筑结构的加固中,因此本论文选择用钢板做成的套管来进行加固。这种加固方式,具有优异的力学性能,并且施工快捷方便,具有较高的推广价值。但是对以往的研究结果进行分析后发现,钢套管加固钢筋混凝土柱的研究主要集中在圆形钢套管加固;对钢套管加固柱进行力学分析时,也总是将钢套管加固与钢管混凝土柱相混淆;并且相关文献数量也较少。为了研究方形钢套管加固方形钢筋混凝土短柱的轴压力学性能,本文在已有的相关研究基础上,对4根钢套管加固柱和1根普通钢筋混凝土柱进行了试验研究。试验主要研究了钢套管厚度和钢套管内壁是否刻痕对加固柱轴心受压承载能力的影响,并利用有限元软件进行了数值分析。在数值分析中考虑了改变加固柱的尺寸和增加填缝混凝土强度,以及考虑二次受力对加固柱轴向承载力的影响。本文得到了如下成果和结论:(1)根据试验结果,钢套管厚度对钢套管加固钢筋混凝土柱的轴向破坏荷载的影响十分明显,轴向承载力提升了50%~81%,提高效果明显,可以看出钢套管厚度是影响加固柱轴心受压承载力的主要因素。(2)根据试验结果,钢套管内壁经过刻痕处理的钢套管加固钢筋混凝土柱轴向破坏荷载的提升并不明显,钢套管内壁经过刻痕后的构件轴向破坏荷载比没有经过刻痕的构件轴向破坏荷载提高了约7%,这可能是由于在钢套管表面刻痕对填缝混凝土的粘结作用较小,若填缝混凝土和钢套管之间没有形成有效的粘结,钢套管就不能很好的发挥作用,导致加固效果不理想。(3)由数值分析得出,发现在钢套管厚度不变的条件下,随着核心混凝土尺寸的提高,加固效果逐渐减弱,这可能是因为核心混凝土尺寸的增加减弱了填缝混凝土和钢套管对核心混凝土的约束作用,因此加固柱的加固效果降低。填缝混凝土强度等级的提高对钢套管加固钢筋混凝土短柱的破坏荷载提高则并不明显,轴向破坏荷载提升了0.93%~1.77%。这可能是因为填缝混凝土主要是起到粘结核心混凝土和钢套管,还有传递剪应力的作用,因此对轴向承载力的影响并不明显。当考虑二次受力时,随着初始荷载的增加,加固柱的承载力逐渐降低,当加固柱的柱顶荷载为一次受力构件轴向承载力的0.1~0.9时,加固柱的轴向承载力为一次受力构件的26.83%~91.77%。因此在实际工程中,应尽量卸除柱顶荷载后再进行加固处理。(4)根据加固柱的受力机理,并结合钢套管加固钢筋混凝土短柱轴压力学性能试验结果,本文提出了一次受力和二次受力的钢套管加固方形钢筋混凝土柱的轴向极限破坏荷载公式。