钢结构近些年得到了快速的发展,和它本身具备的一些优点是分不开的,例如轻质高强、施工方便等。目前很多结构工程师为了改善钢结构的性能,降低钢结构在荷载作用下的变形,在钢结构中施加预应力荷载,这大幅提高了钢材的利用率。预应力承压柱构件就是其中的一种,在横撑和预应力拉索的作用下很大程度上提高了结构构件的稳定性,故在结构中得到了广泛的认可。预应力承压柱是指在中间核心柱的周围利用横撑并利用预应力拉索对横撑施加横向约束,从而降低承压柱的计算长度,从而提高预应力承压柱轴向稳定性的一种运用预应力技术进行提高承载力承压柱类型。本文在查阅和总结相关预应力撑杆柱的研究内容的基础上,对预应力撑杆柱的横撑形式以及预应力拉索的方向进行改进,提出双转向预应力撑盘柱。本文提出的改进的预应力柱的形式,提出了一种新的约束形式,改变传统的不考虑端部因素的承压柱分析方法,双转向预应力撑盘柱在考虑中间弯曲变形的同时还利用了端部约束,极大的提高了承压柱的承载能力,进一步增强了预应力柱的经济性。同时,考虑到传统预应力柱试验失败的原因为在连接处被拉断,因此本文钢筋在连接部位采用滑动形式。本文主要研究内容有:首先本文介绍了不同形式柱的失稳形式,简要论述了有关预应力柱的稳定理论和稳定计算方法,利用预应力索撑等效弹簧刚度理论公式证明优化的正确性。并对本文的研究对象无预应力柱、单横隔撑杆柱、三横隔撑杆柱与本文的研究对象双转向撑盘柱的数值模拟进行了详细分析。观察不同预应力下四种模型的弹性屈曲结果,分析最优预应力约束下的模型的屈曲模态云图,并对相应模态下的双转向撑盘柱进行细部应力云图分析。数值模拟结果说明转向撑盘的加入提高了核心钢柱稳定承载力和刚度,得出双转向预应力柱是普通承压柱承载力的4.51倍,是目前常用的单横隔预应力柱特征值屈曲荷载的2.43倍,非线性屈曲荷载的2.17倍。并对双转向预应力撑盘柱进行比较分析,考虑预应力大小、转向盘位置分布以及转向盘大小等不同变量情况下承载力的变化,找出最佳参数。对不同预应力值下双转向撑盘柱弹性屈曲荷载值进行了记录,并得出相应变化规律;对转向盘位置的影响进行了分析,得出结屈曲荷载最佳值位置;对转向盘大小的影响进行了研究,并得出相应规律。最终根据分析结果,结合工程实际选取最优方案。