随着城市建设的不断发展,建筑物的高度和跨度不断增加,梁、柱所承受的荷载也越来越大,这就要求其具备更高的承载能力、更小的截面尺寸、更好的延性及施工方便、经济高效等方面来满足建筑安全、使用要求及审美要求。为了适应这一发展趋势,钢骨混凝土异形柱和钢管混凝土异形柱诞生了,其常用的截面形式有三种,即十字形、T形和L形。三种截面形式可分别布置在房屋中的中柱、边柱以及角柱,它们可以在满足上述要求的同时避免传统矩形柱在室内出现柱楞角的缺点,更利于室内装修和家具的布置,以节省空间。本文在课题组曾对钢骨混凝土异形柱和钢管混凝土异形柱进行了试验和理论分析的基础上,通过有限元模拟和数值计算编程的方法,分析了这两种柱在不同受力状态下的力学性能,主要完成了以下工作:采用原有试验中的模型尺寸、材料力学指标,利用大型有限元分析软件ABAQUS对十字形钢骨混凝土异形柱在不同含钢骨率时的轴压、大小偏压时的变化规律分别进行了模拟分析;同时对T形截面和L形截面钢骨混凝土异形柱的轴压力学性能进行模拟分析,得出各试件的承载力并将其与试验值进行对比分析;同时提取了试件破坏形态、荷载-位移曲线以及各构件的荷载-应变曲线,详细阐述了各试件的破坏机理及破坏特征。通过MATLAB数值计算编写程序得出了十字形钢管混凝土异形柱承载力和弯矩的计算公式,并与试验和有限元模拟得出的承载力进行对比分析,结果显示:用三种方法得出的试件承载力误差较小、吻合较好,从而验证了自编程序的可行性和适用性;并在此基础上,通过改变试件的加载角、偏心距、钢管直径、钢管厚度以及肢长厚比,分析其对十字形钢管混凝土芯柱承载力的影响,得出不同参数变化下试件承载力的变化规律,为实际应用十字形钢管混凝土芯柱提供参考。