方钢管混凝土组合柱的轴压工况有限元模拟

高峰，吴保伦，朱文怿，范中鑫 （宿迁学院，江苏 宿迁 223800）

0 前言

方钢管混凝土柱具有较高的抗压承载力，梁柱节点处易于施工等特点，因此在工程中常作为受压构件被广泛使用。丁发兴采用实验和ABAQUS有限元模拟分析相结合的方法，根据极限平衡理论，提出了新的方钢管混凝土短柱实用承载力计算公式。程高、齐浩等基于ABAQUS软件采用S4四节点完全积分的壳体单元模拟钢管，采用C3D8八节点线性六面体单元模拟混凝土，建立了方钢管混凝土的完整模型。而卢方伟采用ABAQUS中的20节点减缩积分的六面体二次单元C3D20R建立核心混凝土模型，钢管模型采用8节点三维非协调单元C3D8I，建立了八分之一柱体模型，研究钢材与混凝土接触面的压力与荷载的关系。三者建模中的混凝土材料的本构模型皆采用ABAQUS软件中的塑性损伤模型。李海峰采用有限元分析软件ABAQUS建立了9根方钢管混凝土柱的有限元分析模型，混凝土采用损伤塑性模型和实体单元C3D8R，钢板采用壳单元S4R，综合分析不同轴压比、钢板强度、混凝土强度对方钢管混凝土柱轴压性能的影响，得出提高混凝土强度等级可以有效提高柱的承载力这一结论。曹君尧通过有限元软件ABAQUS采用实体建模，用8节点线性减缩积分格式的六面体单元C3D8R，对模拟的12个不锈钢方钢管混凝土轴压短柱进行变形能力、承载能力数值的对比分析，提出了不锈钢方钢管混凝土轴压短柱承载力的建议公式。李帼昌采用ABAQUS有限元软件对内置CFRP工字形型材的方钢管混凝土偏压短柱进行模拟，建立4个部分有限元单元。……