Finite element modeling of composite concrete-steel columns

This paper presents the numerical part of the research program on concrete-filled steel columns. Nonlinear, three dimensional FE analysis of axial compression, was conducted using the finite element program ABAQUS. The numerical results were validated through comparison with experimental data in terms of ultimate loading and deformation modes. Modeling related problems such as the definition of boundary conditions, imperfections, concrete-steel interaction, material representation and others are investigated using a comprehensive parametric study. The developed FE models will be used for an enhanced interpretation of experiments and for the predictive study of cases not included in the experimental testing.

W artykule przedstawiono numeryczną część programu badań słupów stalowych wypełnionych betonem. Przeprowadzono nieliniową, trójwymiarową analizę FE ściskania osiowego, za pomocą programu ABAQUS. Numeryczne wyniki zostały zwalidowane przez porównanie z danymi doświadczalnymi w zakresie obciążenia granicznego i typu odkształcenia. Za pomocą kompleksowych studiów parametrycznych badano zagadnienia związane z modelowaniem takich parametrów jak określenie warunków brzegowych, imperfekcji, interakcji miedzy betonem a stalą, odwzorowaniem materiałów. Opracowane modele FE zostaną wykorzystane do udoskonalenia interpretacji eksperymentów i przewidywania wyników dla przypadków niebadanych doświadczalnie.