薄壁钢约束方木柱轴心抗压性能有限元模拟

为探究合理有效薄壁钢约束方木柱轴心受压有限元分析模型,以及预应力对该薄壁钢约束方木柱轴心受压性能的影响;采用ABAQUS有限元软件建立了薄壁钢约束方木柱模型,采用"静摩擦-动摩擦指数衰减"接触模拟了薄壁钢与方木柱的相互作用,采用自定义场输出转换器单元实施了预应力的施加.基于合理有效有限元分析模型,进行预应力度k(钢材表面拉应力σcon与钢材屈服强度fy比值)=0、0.1、0.15、0.2和0.25对薄壁钢约束方木柱轴心抗压性能影响分析.分析结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合良好,k=0相较于k≠0的试件屈服荷载、极限荷载和残余强度都更低,且更早进入塑性阶段,残余强度随着k的增加而下降;但k并非越大越好,过大的k会造成钢材部分区域屈服,削弱主动围压的效果;由于预应力的存在,预应力薄壁钢约束方木柱具有更好的承载力性能和延性.