钢管-木-混凝土轴压短柱有限元分析

目的分析钢管-木-混凝土短柱在轴压荷载作用下的力学性能,研究不同参数对其受力性能的影响规律。方法合理地选用钢材、混凝土、木材的本构关系,采用非线性有限元软件ABAQUS对钢管-木-混凝土轴压短柱进行有限元模拟,分析典型构件的荷载-位移曲线。结果随着木材截面尺寸的增大,构件的初始刚度不变,极限承载力呈现小幅度增长,荷载-位移曲线下降段逐渐变缓,构件延性得到有效改善,但木材截面尺寸过大构件延性优势有所减弱;随着钢管壁厚、钢材强度和混凝土强度的增大,构件荷载-位移曲线的弹性阶段变化不明显,构件的承载力增大。结论在钢管混凝土中加入木材后,利用木芯轻质高强的特点替代核心混凝土,可以显著减轻结构自重,有效延缓混凝土裂缝的开展,改善组合柱的延性性能。