矩形钢管混凝土柱钢管混凝土框架节点受力性能有限元

摘要方钢管混凝土结构作为钢管混凝土结构的一种形式，其工程应用已日益广泛，而其节点的研究还不够完善。本文旨在设计比较内伸外隔板式节点和高强螺栓连接节点这两种新型实用的方钢管混凝土柱与混凝土梁的节点性能。并通过ABAQUS软件非线性模拟的方法，对该节点受力性能进行了较为系统的研究。主要包括以下内容:首先设计了理论上可行的节点构造型式，并对节点进行了拟静力试验模拟计算，分析了低周反复荷载作用下方钢管混凝土梁-柱节点的延性性能、强度和刚度的退化以及抗震耗能能力，给出了每个模型试件的梁端位移随反复荷载变化的滞回曲线以及弯矩-转角曲线，并根据梁端的滞回曲线得出了梁端位移的骨架曲线。通过改变模型中各个部件的不同材料参数，对比计算后得出的梁端位移骨架曲线，得出混凝土强度变化对节点性能的影响；内伸外隔板长度改变对节点的影响和改变轴压比对节点的影响。设计难点在于利用非线性有限元的方法进行了分析，采用了合理的钢材与混凝土的弹塑性本构模型。在此次设计中采用大型通用结构分析程序ABAQUS6.10对两种节点进行了三维实体的计算模拟，通过合理的建模，合理的参数设置，有效的网格划分，得出方钢管混凝土梁-柱节点在单调荷载作用下的屈服时刻梁端位移以及在低周往复荷载作用下的滞回曲线，对延性和耗能指标进行了分析。最后得出结论，这两种节点从ABAQUS计算机模拟的结果来看，都具有良好的抗震性能和进一步研究利用的前景。关键词:方钢管混凝土；非线性有限元；外隔板节点；计算机模拟；滞回曲线AbstractCFTstructureisaformofconcretefilledsteeltubularstructuresanditsengineeringapplicationshasbecomeincreasinglywidespread,however,thestudyingofitsjointisstillnotperfect.Thisarticleaimstodesigncomparejointsoftheinnerextendedouterdiaphragmsandonesofthehigh-strengthboltsconnecting,thejoint'sperformanceofthetwojointsofnewpracticalsquaresteelconcretecolumnsandconcretebeams.AndbymethodsofABAQUSsoftwarenonlinearsimulation,thejointarecarriedoutamoresystematicstudythemechanicalproperties.Thejobincludethefollowing:firstlydesignthetheoreticallypossibleofjoint'sstructuretypes,andtothejointaquasi-statictest,belowtheroleofthecyclicloadinganalysisthesteelconcretebeam-columnjoint'sductility,strengthandstiffnessdegradationandthecapacityofseismicenergydissipation,giveshysteresiscurveandmoment-rotationcurveofeachmodelspecimenbeamdisplacementwithcyclicloadingchanging,andaccordingtohysteresiscurveofthebeamobtainedtheskeletoncurveofabeamdisplacement.Bychangingthemodelparametersofdifferentmaterialsofthevariouscomponents,comparingthecalculatedbeamdisplacementoftheskeletoncurve,drawonthenodepropertiesbythestrengthofconcretechanged;theinfluencebylengthofthewithinextendedoutsidepartitions'jointchangedandtheimpactofchangetheaxialcompressionratioonthejoint.Designchallengeistousenon-linearfiniteelementmethodforthetheoreticalanalysisandtobeareasonablesteelandconcreteelastic-plasticconstitutivemodel.Thedesignisusedlargegeneral-purposestructuralanalysisprogramABAQUS6.10forthetwonodestodocomputersimulationofthethree-dimensionalentity,throughreasonablemodel,setreasonableparameters,theeffectivemeshing,cometheyieldmomentofbeamdisplacementandthelow-cyclereciprocatingloadsofhysteresiscurveunderCFTcolumn-CFTbeamjointunderthemonotonicloading,theductilityandenergyindicatorswereanalyzed.Finally,theconclusionrevealsthatthetwojointsfromtheABAQUScomputersimulationresultshaveagoodseismicperformanceandprospectsforfurtherresearchapplication.Keywords:concrete-filledsquaresteeltube;nonlinearfiniteelement;outerdiaphragmsjoint;computersimulation;hystereticcurves目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1钢管混凝土在实际工程应用中的优点11.2钢管混凝土梁柱节点的类型与性能2钢管混凝土梁柱节点类型2钢管混凝土柱－钢梁节点5第2章钢管混凝土框架节点试验112.1试件尺寸参数112.2试件材料参数122.3调整参数122.4试件设计与制作132.5低周循环荷载试验步骤16第3章有限元模型建立183.1创建部件18钢构件的建立18混凝土构件建立创建部件23创建刚体构件253.2属性253.3装配273.4设置分析步273.5定义接触28定义摩擦的接触属性28查找接触对293.6定义边界条件和荷载29施加荷载29定义边界条件303.7划分网格33布置种子33划分单元格343.8螺栓连接节点模型35创建部件35属性39装配40设置分析步和历程输出41网格划分414.1模拟实验结果分析44钢管混凝土框架节点荷载-位移全过程分析44高强螺栓连接式节点464.2破坏特征474.2.1内伸外隔板式节点未屈服前47内伸外隔板式节点屈服48内伸外隔板式节点破坏50高强螺栓连接式节点屈服前51高强螺栓连接式节点屈服52高强螺栓连接式节点破坏545.1轴压比改变56轴压比计算565.1.2不同轴压比作用下的荷载-位移曲线56轴压比改变对梁端极限抗弯承载力的影响规律575.2.核心混凝土强度改变57强度参数改变57强度参数改变对应的荷载-位移曲线58强度参数改变对梁端极限抗弯承载力的影响规律585.3隔板外伸长度58外伸长度参数改变58外伸长度参数改变对应的荷载-位移曲线59外伸长度参数改变对梁端极限抗弯承载力的影响规律59第6章结论60参考文献61致谢63附录64第1章绪论1.1钢管混凝土在实际工程应用中的优点钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。分别按截面型的不同，为方钢管混凝土、圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土。它利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中相互的组合作用，发挥两种材料的优点，不仅使得混凝土抗压强度提高、变形性能改善，而且避免或延缓了钢管发生局部屈曲。这就决定了它在实际工程应用中的一些优点：(1)承载力高。钢管中混凝土受到钢管的约束，可延缓其受压时的纵向开裂，混凝土可以延缓或避免钢管过早地发生局部屈曲。两种材料相互弥补了彼此的弱点，可以充分发挥各自的长处，从而使钢管混凝土具有很高的承载能力，一般高于组成钢管混凝土的钢管及核心混凝土单独承载力之和。(2)塑性和韧性好。混凝土脆性相对较大，对于高强混凝土更是如此。如果将混凝土灌入钢管中形成钢管混凝土，核心混凝土在钢管的约束下，不但在使用阶段它的弹性模量得以改善，在破坏时也具有较大的塑性变形。此外，这种结构在承受冲击荷载和振动荷载时也具有很大的韧性。由于钢管混凝土具有良好的塑性和韧性，因而抗震性能好。(3)制作和施工方便。与钢筋混凝土柱相比，钢管可以兼作柱的外模和临时支撑，免去了绑扎钢筋、支模和拆模等工序；而且柱内无钢筋，混凝土浇灌也相对简单的多，可以做到多层一次施工，并能更好的配合施工中的泵送混凝土、高位抛落免振捣混凝土和自密实混凝土等技术。与钢结构构件相比，钢管混凝土的构造通常更为简单，焊缝少，更易于制作。(4)耐火性能较好。火灾下，由于核心混凝土可吸收钢管传来的热量，从而使外包钢管的升温滞后，钢管的承载力损失要比纯钢结构相对小，而钢管也可以保护混凝土不发生崩裂现象。(5)经济效果好。采用钢管混凝土承压构件比普通钢筋混凝土承压构件可节约混凝土50﹪，减轻结构自重50﹪左右，钢材用量略高或约相等；与钢结构相比，可节约钢材50﹪左右。此外，由于在钢管内填充了混凝土，钢管混凝土柱的防锈费用会较空钢管柱有所降低。1.2钢管混凝土梁柱节点的类型与性能1.2.1钢管混凝土梁柱节点类型(1)加强环肋板式节点加强环肋板式节点由上下加强环和垂直肋板组成，垂直肋板和钢管及下环板焊接，钢筋混凝土预制梁端留一竖向糟，槽口顺肋板将梁放在下环上，用角焊缝将梁端预埋件与肋板及下环板相焊接，然后盖上上加强环，再将上环板与梁端预埋件焊接，如图1-1所示，这种刚性节点通过上下加强环传递梁端弯矩，垂直肋板传递剪力。其优点是传力路径明确，构造简单，施工方便快捷，塑性性能好，承载力较高；缺点是节点用钢量较大。这种节点适用于多层工业与民用建筑。图1-1加强环肋板式节点(2)加强环承重销式节点加强环承重销式节点是在梁顶用加强环分别和钢管及梁顶预埋件钢板焊接，预制梁端部做成下短、上长的变形截面形状搁在承重销上，如图1-2所示。加强环的作用是传递梁端弯矩所产生的拉力，承重销的作用是传递梁端传来的剪力，承重销多采用工字梁，它的腹板穿过钢管柱，上下翼缘则焊在钢管壁上。这种节点的优点是受力明确，刚度大，承载力高；缺点是构造较复杂，用钢量大这种节点适用于重型工业厂房中。图1-2加强环承重销式节点(3)环梁节点这种节点是围绕钢管柱设置现浇钢筋混凝土环梁，与钢管柱紧密箍抱，楼盖的纵筋锚固于环梁内，借环梁传递梁端弯矩；在钢管外侧位于环梁中部或靠近底部贴焊一或两根环形钢筋作为抗剪环传递梁端剪力，如图1-3所示。这种节点的传力方式是:梁的剪力传至环梁后，通过环梁和钢管间的粘结力、摩擦力和抗剪环传给钢管柱；梁的弯矩则由环梁承担并自行平衡或传至钢管柱。其中剪力传递直接且均匀，但弯矩传递则比较复杂，要由环梁去消化，因而环梁的受力复杂。试验表明，只要环梁有足够的强度就能达到刚性节点的要求，并传递各种内力。这种节点构造简单，除在钢管外侧贴焊钢筋环外，其他一切均属钢筋混凝土楼盖工程。图1-3环梁节点(4)变梁宽式或双梁节点这两种节点型式都是将钢筋混凝土梁纵向钢筋连续绕过钢管的构造型式。变梁宽式是将梁在靠近钢管柱处局部加宽，梁的钢筋从钢管柱侧绕过，梁端绕筋的斜度应不大于1/6，如图1-4(a)所示。双梁式是把原来正对钢管柱的梁分成两根分别位于柱两侧，形成闭合的井式梁。井心部分，用混凝土填实，与钢管柱紧密箍抱，如图1-4(b)所示。这两种节点均只需在钢管柱上焊上牛腿，制作简单，避免了梁与柱直接连接，楼盖施工与普通钢筋混凝土楼盖无异，这是它最大的优点。但其却有一定的适用条件：变梁宽式适用于钢管混凝土柱的直径较小而钢筋又不多的情况；双梁式则需要建筑平面和结构布置的配合。图1-4变梁宽式及双梁节点1.2.2钢管混凝土柱－钢梁节点(1)内外加强环节点如图1-5所示为钢管混凝土外加强环节点。梁端剪力的传递采用焊接于钢管上的连接腹板实现，梁端弯矩的传递采用环绕钢管柱的加强环与钢梁上下翼缘焊接的办法实现。外加强环式节点是迄今为止实际工程中应用较多的一种节点型式，其传力路径简洁明确、节点刚度大、承载力高，在适当的截面设计下能较好地实现“强柱、弱梁、节点更强”的原则，这种节点型式也是我国《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90）和日本钢骨和钢管混凝土规范推荐的主要型式。其缺点是节点用钢量大，外观形状影响后期室内装修。图1-5钢管混凝土柱－钢梁节点如图1-6所示为内加强环式节点。即将钢梁翼缘板与腹板直接焊接在管柱外边，内环与梁的翼缘在同一水平面内，节点仍然能够满足刚性节点的要求。这种节点型式比外环节省钢材，但当管柱直径较大时才能采用，因为当管径较小时焊接困难，而且将妨碍管内混凝土的浇灌，我国1997年开始修建的深圳赛格广场大厦中重要的节点都采用了内加强环。图1-6内加强环式节点(2)锚定板式式节点如图1-7所示为锚锚定板式节节点，即在在钢管内正正对钢梁上上、下翼缘缘处各焊一一个T形锚定板板，埋于柱柱核心混凝凝土内，以以承受梁翼翼缘传来的的力偶，剪剪力的传递递则依靠梁梁腹板的竖竖直焊缝。其其特点是构构造简单、省省钢材，但但节点的整整体刚度较较小，适用用于节点内内力不大的的情况，目目前已在深深圳赛格广广场工程中中应用。图1-7锚定板板式节点3).钢管混混凝土梁柱柱节点的国国内外研究究现状Schneidde和Alosstaz((19988)对六种不不同构造的的节点，如如简单焊接接节点、外外加强环板板式节点、预预埋焊接变变形钢筋式式节点、穿穿心钢梁式式节点、穿穿心翼缘板板式节点、穿穿心腹板式式节点进行行了往复荷荷载下的滞滞回性能试试验研究和和非线性有有限元分析析,节点构造造型式及弯弯矩——曲率滞回回曲线如图图1-8所示：图1-86种节节点及实验验滞回曲线线I型连接为梁端翼翼缘与柱管管壁直接对对焊，腹板板螺栓连接接的简单型型节点。试试验中发现现，翼缘焊焊缝连接处处较早地出出现柱壁板板受拉出平平面屈曲，并并在总转角角为0.0332radd时梁翼缘缘根部开始始出现裂纹纹并发展迅迅速，翼缘缘破坏后节节点很快就就丧失承载载力；Ⅱ型为上下下外加强环环型，外加加强环有效效地改善了了简单型节节点柱壁板板的出平面面屈曲和滞滞回性能；；Ⅲ型是将I型的梁端端腹板改为为穿心板连连接，以改改善连接的的抗弯、剪剪能力及节节点刚度，然然而试验结结果并非理理想，破坏坏仍然是翼翼缘受拉出出现裂纹后后很快导致致腹板撕裂裂，节点在在大转动情情况下的抗抗震性能较较差；Ⅳ型是在I型的基础础上再在上上下翼缘顶顶部和底部部焊接4根变形钢钢筋并穿透透管壁锚固固于核心混混凝土中，试试验结果表表明，4根变形钢钢筋较大地地改善了试试件的滞回回性能，耗耗能能力也也有较大提提高，梁端端塑性弯矩矩提高到原原来的1.5倍；V型是将钢钢梁上下翼翼缘作为穿穿心板连续续穿透节点点并与柱管管壁焊接，而而腹板螺栓栓连接，这这样的连接接滞回曲线线呈现明显显反S形，相比比之下应该该是滞回性性能最差的的一种；Ⅵ型是采用用与钢梁截截面相同的的穿心牛腿腿，梁与牛牛腿栓焊连连接，其滞滞回性能是是这6种连接中中最好的一一种，梁端端翼缘与腹腹板分别在在总转角为为0.044rad和0.055rad时先后出出现局部屈屈曲，塑性性铰出现后后仍表现出出十分稳定定的弹塑性性性能和耗耗能能力。Beutel等等(20001，20022)对圆钢管管混凝土柱柱——工字型钢钢梁节点在在单调及往往复荷载作作用下的力力学性能进进行了试验验研究。节节点区构造造措施是将将钢梁上、下下翼缘和钢钢管直接焊焊接，翼缘缘板上焊接接钢筋，钢钢筋穿入钢钢管混凝土土柱内，并并以不同构构造方式锚锚固于钢管管混凝土中中，钢梁腹腹板通过螺螺栓和焊接接在钢管上上的夹板连连接,如图1-9所示。试试验结果表表明，钢梁梁翼缘上部部的锚固钢钢筋能有效效地将翼缘缘应力直接接传递到柱柱的核心混混凝土中。不不同的钢筋筋锚固方式式对比研究究表明，只只要钢筋在在钢管内有有良好的锚锚固，这种种梁柱节点点在水平荷荷载作用下下就有良好好的强度和和延性。Kim等进行了了6个较大尺尺寸方钢管管混凝土柱柱——H型钢梁带T形外加劲劲件节点滞滞回性能的的试验研究究。节点构构造型式，T形加劲件件由水平和和竖向组件件焊接而成成。试验实实测的滞回回曲线饱满满，试件有有三种破坏坏形态，即即水平组件件抗剪破坏坏、竖向组组件受拉破破坏和钢梁梁屈曲破坏坏。其中钢钢梁屈曲应应是合适的的破坏模态态，因为这这种情况下下可在梁端端形成塑性性铰，提高高节点变形形能力和耗耗能能力。1999年上海海现代房地地产实业有有限公司提提出了一种种“冷弯薄壁壁矩形钢管管混凝土柱柱和冷弯帽帽型钢——混凝土组组合梁框架架结构体系系”，其梁柱柱钢构件部部分采用了了如图1-9((a所示的连连接型式。帽帽形钢内填填混凝土与与钢筋混凝凝土楼板同同时现浇成成整体，正正常工作时时帽形钢和和混凝土形形成T形截面组组合梁，节节点区梁端端配有穿心心负弯矩钢钢筋，经西西安建筑科科技大学的的试验研究究表明:这类组合合节点的滞滞回曲线较较为饱满(如图1-9((b)所示)，位移延延性系数为为2.05～4.01，等效粘粘滞阻尼系系数为0.24～0.34，有较好好的延性和和抗震性能能，能够满满足工程应应用。张大旭和张素梅梅(20001)对圆钢管管混凝土柱柱——钢梁外加加强环节点点的动力性性能进行了了试验研究究，包括强强柱弱梁及及削弱节点点核心区(节点区钢钢管壁减薄薄)两类节点点，轴压比比0.4～0.68。研究结结果表明，强强柱弱梁节节点的荷载载——位移滞回回曲线饱满满，耗能能能力强；削削弱节点区区节点的滞滞回曲线呈呈梭形，曲曲线出现拐拐点后，承承载力仍继继续增加，在在钢梁屈曲曲之前始终终没有下降降段，且轴轴压比大的的试件滞回回曲线更饱饱满。在试试验的基础础上推导了了梁柱节点点的受剪承承载力计算算公式。公公式充分考考虑了钢管管的受剪承承载力，但但核心混凝凝土的受剪剪承载力采采用了经过过修正的外外包钢节点点抗剪试验验回归的核核心混凝土土极限抗剪剪强度公式式，缺少理理论依据；；而且，钢钢管壁中的的环向应力力近似取为为0.1ffs，缺少足足够的依据据。钟立来来等(20001)进行了方方钢管混凝凝土柱——H型钢梁螺螺栓连接式式梁柱节点点的试验研研究，节点点型式如图图1-10所示。节节点钢梁梁梁端设有端端板，以螺螺杆栓接在在钢管混凝凝土柱上，混混凝土抗压压强度达到到设计值后后，对螺杆杆施加预应应力；梁端端加焊翼缘缘扩板及加加劲垂直三三角板，以以增大梁端端弯矩，使使塑性铰远远离焊缝。试试验研究表表明，无论论刚度、强强度、韧性性及耗能能能力，螺栓栓式梁柱节节点均具有有良好的抗抗震性能，即即使层间位位移角达到到6﹪以上，此此类节点仍仍保持良好好的稳定性性。图1-9冷弯薄薄壁矩形钢钢管混凝土土柱和冷弯弯帽型钢混混凝土组合合梁框架及及滞回曲线线图1-10穿心心螺栓端板板式节点4).课题的的提出与本本文的主要要工作随着矩形钢管混混凝土结构构在工程中中的广泛应应用，矩形形钢管混凝凝土柱与梁梁的连接节节点已成为为矩形钢管管混凝土结结构研究和和推广的关关键技术课课题之一。但但由于矩形形钢管混凝凝土梁柱节节点存在型型式多样性性及受力复复杂性的特特点，国内内外对这类类组合结构构节点受力力性能的深深入研究总总是相对滞滞后，已有有规范(规程)对这类组组合结构节节点的设计计规定相对对构件的内内容也粗略略的多。这这己严重阻阻碍了工程程界安全、合合理地推广广应用，主主要表现在在以下几个个方面：(1)对矩形钢钢管混凝土土结构各种种节点连接接型式仍然然没有一套套完整和成成熟的计算算理论，使使得人们难难以对节点点的性能做做出全面的的评价。(2)现有节点点的试验研研究仍不完完善，特别别是抗震性性能的研究究，无法为为框架结构构体系的研研究提供必必要的抗震震设计参数数。(3)高层及超超高层钢管管混凝土结结构各种型型式节点的的研究有待待进一步深深入。因此此，对矩形形钢管混凝凝土框架节节点受力性性能的研究究将有助于于推动工程程设计和应应用，对矩矩形钢管混混凝土柱与与各种形式式梁的连接接节点抗震震性能的研研究将为框框架结构体体系的。综上所述，这次次课题的目目的和要求求如下：①熟练掌握ABAAQUS有有限元分析析软件使用用方法。②实现对钢管混凝凝土柱-钢管混凝凝土梁框架架节点在荷荷载作用下下荷载-位移关系系的非线性性模拟计算算，深入掌掌握节点核核心区应力力分布和内内力传递机机理。③了解不同钢管混混凝土柱--钢管混凝凝土梁框架架节点形式式各自优缺缺点。④获得轴压比、核核心区混凝凝土强度及及连接件尺尺寸等因素素变化对节节点受力性性能的影响响规律。第2章钢管混凝土框架架节点试验验2.1试件尺尺寸参数CFT柱-CFT梁节点中的柱钢钢管截面尺尺寸：2500×2500×6mmm，梁钢管管截面尺寸寸：1500×2500×9mmm，见图2-1.不同形式式节点细部部尺寸分别别见图2-2及图2-3。图2-1梁柱截截面尺寸图2-2外伸内内隔板式节节点细部尺尺寸图2-3高强螺栓栓节点细部部尺寸不同形式节点试试件尺寸分分别见图2-4及图2-5。试件柱柱的高度：：15644mm,,试件梁的长度：：16744-1300×2＝14144mm图2-4图2-4外伸内隔板式节点试件尺寸图2-5外伸内隔板式节点试件尺寸2.2试件材材料参数钢材的屈服强度度:2455MPa混凝土强度：880MPaa（＊圆柱体抗抗压强度）2.3调整参参数①轴压比n分别调调整为0.2,0..3,0.5,,0.66,00.8,,n1轴压压比n1＝N/NN0n2设计轴压压比n2＝N/NNu考虑地震震组合作用用时n2≤1.255;仅计算竖向地震震作用时nn2≤1N0轴心心受压时的的极限承载载力NN0＝fyAS+fcuuAcNu轴心心受压时截截面受压承承载力设计计值Nu＝fsAS+fcAcfy钢材材的的屈服强度度fs钢材的抗抗拉，抗压压和抗弯强强度设计值值fcu混凝土土的立方体体抗压强度度(抗压强度度标准值))fc混凝土土的抗压强强度设计值值AS钢管管的截面面面积Ac混凝凝土的截面面面积②核心混凝土强度度（立方抗抗压强度）分分别调整为为:C155,C300,,CC50,C60,,C80③外伸内隔板的伸伸出长度分分别为:200mm，40mm，80mm，100mmm，120mmm2.4试件设计计与制作1）模型试件为中中柱“十字形”节点试件和模型按11∶1缩尺比例例制作。柱柱采用冷弯弯空心方形形钢管，依依据《矩形形钢管混凝凝土结构技技术规程》(CECS159:2004)中要求，确定钢管柱的截面尺寸，柱内填C40混凝土。试件中的梁为组合工字型钢梁，钢梁设计依据《钢结构设计规范》GB50017-2003，并按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2001进行抗震验算，以期保证节点试件发生梁端破坏模式，达到“强柱弱梁”的抗震设计原则。在钢管柱内钢梁翼缘处设置隔板，且隔板贯通钢管壁，上钢管柱、下钢管柱与隔板通过坡口焊连接，钢梁翼缘与外伸隔板也采用坡口焊连接，钢梁腹板与钢管柱壁通过连接板采用高强螺栓连接，连接板与柱壁用双面角焊缝焊接。隔板上设置浇注孔，其孔径分别为φ80mm。试验中均使用Q235B钢材；各节点试件的轴压比n=N0/Nu,即为试验时施加在柱顶的恒定轴力N0与钢管混凝土柱的极限承载力标准值Nu之比，2).材料性能能试验①钢材试验及试验验数据，如表2-1。表2-1钢材材的塑性材材料数据应力/PM418500605695780829882应变00.0158110.0298330.0560.0950.150.25应力/PM9089219329559881040应变0.350.450.550.650.750.85②混凝土强度试验验及数据，如如表2-2。表2-2混凝凝土塑性材材料数据混凝土C15C30C40C50C60C70C80Φ/内摩擦角56.8860.4662.2063.4264.6365.8866.78C/粘聚力系数1.482.633.313.724.324.765.15（b）混凝土受拉性性能（1）本文采用应力力断裂能关关系模型来来模拟混凝凝土受拉软软化性能。（2）核心混凝土采采用塑性损损伤模型，混混凝土塑性性损伤模型型采用费相相关流动法法则。其单单轴受压应应力-应变关系系采用文献献中给出的的相应表达达式。混凝凝土受拉软软化性能采采用能量破破坏准则来来考虑混凝凝土受拉软软化性能。（3）混凝土的在、本本构关系比比较复杂，考考虑到钢管管内核心混混凝土处于于三向受压压状态，因因此对混凝凝土采用Plassticiity-DDruckkerPPrageer材料本构构关系模型型，在进行行有限元分分析时，材材料需要输输入三个值值：粘聚力力C，内摩擦擦角Φ和膨胀角Φf。膨胀角角Φf=0，则不会会发生体积积膨胀。如如果膨胀角角Φf=Φ，在材料料中就会发发生严重的的体积膨胀胀。粘聚力力C和内摩擦擦角Φ由以下两两式求得。（2-1）（2-2）（2-3）σy-材料屈服强度β-材料常数σ1—-混凝土单轴受拉拉屈服强度度σc-混凝土土单轴受压压屈服强度度由于钢管混凝土土柱中的轴轴压比较低低，钢管混混凝土柱仍仍处于弹性性阶段，所所以没有考考虑核心混混凝土的开开裂和压碎碎。弹性模模量由<<混凝土结结构设计规规范>>规定的公公式（2-4）并由材料试验得得到的参数数计算确定定取；泊松比比取0.2。（4）核心混凝土三三向受压及及双向受压压时的本构构关系a)混凝土单轴受压压时的弹性性模量，按按下式计算算：（2-5）b)混凝土的泊松比比，按下式式计算：(2--6)不同型号混凝土土的钢管混混凝土柱轴轴压比调整整的数据，如如表2-3.立方体混混凝土塑性性阶段应力力应变数据据(转换成圆圆柱体混凝凝土抗压强强度)，如表2-4。表2-3各各型号混凝凝土钢管混混凝土柱轴轴压比调整整数据N/KN混凝土0.20.30.40.50.60.70.81.01.2C15400600800100012001400160020002500C305157721029128715441801205825733216C405918861181147617722067236229533691C506549811308163519622289261632704088C6072210831444180521662527288836104513C7079111871582197823732769316439554944C8085612931700213925672995342242785348表2-4混凝土土塑性阶段段应力应变变数据бεC80C60C50C40C30C150.00140.6729.4923.8219.4714.887.440.00263.9146.0837.0520.2922.5611.280.00287049.9839.531.623.711.850.00369.8649.9339.4631.5423.6111.700.00465.3147.0336.7729.1421.7610.940.00553.3440.1827.9724.6518.709.340.00635.1439.2325.4620.6715.967.960.00734.5127.8920.5017.7613.866.960.00829.5424.3419.3215.7412.406.220.00925.9721.7917.3814.2211.285.710.0124.0819.7915.9213.1810.445.262.5低周循环环荷载试验验步骤采用液压千斤顶顶，首先将将柱上轴力力加载到预预定值，然然后在保持持轴力不变变的情况下下于梁端施施加竖向反反复荷载。其其具体试验验步骤如下下：1)柱对中。先先进行几何何对中，使使千斤顶轴轴线与柱截截面轴线位位于同一竖竖直线，然然后进行力力学对中，先先在柱顶加加一定的轴轴压力，测测出柱上各各测点的应应变值，调调整加载点点位置，直直至柱基本本处于轴压压状态。2)梁端千斤斤顶对中。首首先用铅锤锤测出梁端端垂直轴线线，使千斤斤顶处于梁梁端垂直轴轴线上。3)施加柱顶顶力。在柱柱顶施加预预定的轴压压力，并且且在整个试试验过程中中，此轴压压值保持不不变。4)施加梁端端竖向反复复荷载，加加载点距柱柱边缘7112mm。5).加载制制度(附加载制制度示意图图)在梁端施加反复复荷载时采采用荷载--位移混合合控制，试试件屈服前前采用力控控制，每级级荷载反复复一次；屈屈服后采用用位移控制制，每级荷荷载反复三三次。加载载制度如图图2-6所示。图2-6加载制制度示意图图第3章有限元模型建建立3.1创建部件件在ABAQUS//CAE窗窗口顶部的的环境栏中中，看到模模块列表MModulle:Paart,这表示当当前处于Part（部件）功功能模块，在在这个模块块中可以定定义模块各各部分的几几何形体。3.1.1钢构构件的建立立（1）创建部件图3-1创建部部件对话框框图图3-2钢管混凝凝土柱截面面草图双击左侧工具区区中（CreaatePPart）,或在主菜菜单中选择择Partt→Creaate,弹出如图3-1所示的CreaatePPart对话框。在在Name（部件名名字）后面面输入coluumn,将ModeelinggSpaace（模型所所在空间）设设置为3D（三维平平面），Apprroximmatesizee设置成2000，其余参参数不需要要改变，点点击Conttinuee。ABAQUS//CAE自动进入入绘图环境境，在左侧侧的工具区区内显示出出绘图工具具按钮，视视图区内显显示栅格，试试图去正中中间两条互互相垂直的的点划线即即当前二维维区域的X轴和Y轴，两者者相交于坐坐标原点。选择绘图工具箱箱中的矩形形工具，窗窗口底部的的提示区显显示“Pickkasstarttingcornnerfforttherrectaanglee--orrentterXX，Y”(选择一个个所选矩形形的起始角角，或输入X，Y坐标)。在视图图区中移动动鼠标时，鼠鼠标会自动动对齐栅格格点，试图图去左上角角会显示出出鼠标当前前的位置的的坐标。输入坐标（0,,0），点击击回车，再再输入对角角坐标（250,,250），点击击回车，生生成如图二二所示的矩矩形。同理理输入坐标标（6,6），点击击回车，再再输入对角角坐标（244,,244），点击击回车，生生成如图3-2所示的图图形。图3-3柱截面面草图柱和和深度编辑辑对话框点击鼠标中键，DONE一下，弹弹出如图五五所示的对对话框。在在Deptth(深度)输入250，其他默默认，点击击OK。生成如如图3-4所示的图图形。图3-4柱中部三三维图图3-5柱延伸隔隔板图点击（面拉伸）点点击所选的的一个面再再选一条边边进入绘图图截面，选选择绘图工工具箱中的的矩形工具具，输入坐坐标（175,,175），点击击回车，再再输入坐标标（-1755-,1775），点击击回车。DONE一下，弹弹出如图八八所示的对对话框，再再Deptth（深度）输输入12，点击OK。生成如如图3-5所示。点击（面切割），选选择所切割割的面，再再选一条在在面上的边边进入如图图3-6界面。选择绘图工具箱箱中的圆工工具，点击击试图去正正中间的坐坐标原点（0,0），作为为原的中心心。任意画画一个圆，再再点击标注注，点击圆圆弧，点击击鼠标中键键，再在窗窗口底部输输入直径80。DONE一下，弹弹出如图十十一的对话话框，Type选项中选选择Blinnd,Deepth选项中输输入12，其他默默认，点击击OK。图3-6切割隔板板编辑草图图图3-7切割编辑辑对话框图3-8隔板切割割后三维图图点击（面拉伸）点点击所选的的一个面再再选一条进进入如图3-6画面。选选择绘图工工具箱中的的矩形工具具，输入坐坐标（175,,175），点击击回车，再再输入坐标标（-1755,1755），点击击回车。DONE一下，弹弹出如图八八所示的对对话框，再再Deptth（深度）输输入12，点击OK。生成如如图10。点击（面面切割），选选择所切割割的面，再再选一条在在面上的边边进入绘图图界面。选选择绘图工工具箱中的的圆工具，点点击试图去去正中间的的坐标原点点（0,0），作为为原的中心心。任意画画一个圆，再再点击标注注，点击圆圆弧，点击击鼠标中键键，再在窗窗口底部输输入直径80。DONE一下，弹弹出如图十十一的对话话框，Type选项中选选择Blinnd,Deepth选项中输输入12，其他默默认，点击击OK，生成如如图11。图3-9延伸柱柱三维图图3-10切割第二二个隔板选择绘图工具箱箱中的矩形形工具，窗窗口底部的的提示区显显示“Pickkasstarttingcornnerfforttherrectaanglee--orrentterXX，Y”(选择一个个所选矩形形的起始角角，或输入入X，Y坐标)。在视图图区中移动动鼠标时，鼠鼠标会自动动对齐栅格格点，试图图去左上角角会显示出出鼠标当前前的位置的的坐标。输入坐标（1225,1225），点击击回车，再再输入对角角坐标（-125，-125），点击击回车，同同理输入坐坐标（119,,119），点击击回车，再再输入对角角坐标（-119，-119）。Deptth输入645，点击OK，生成如如图3-11所示，即coluumn构件建立立完成。图3-11柱生成成图点击（面拉伸）点点击所选的的一个面再再选一条边边进入草图图。选择绘绘图工具箱箱中的矩形形工具，窗窗口底部的的提示区显显示“Pickkasstarttingcornnerfforttherrectaanglee--orrentterXX，Y”(选择一个个所选矩形形的起始角角，或输入入X，Y坐标)。在视图图区中移动动鼠标时，鼠鼠标会自动动对齐栅格格点，试图图去左上角角会显示出出鼠标当前前的位置的的坐标。输入坐标（-775，-125），点击击回车，再再输入对角角坐标（75，,125），点击击回车，生生成如图3-12所示的矩矩形。同理理输入坐标标（-66，-116），点击击回车，再再输入对角角坐标（66,1116），点击击回车，生生成如图3-13所示的图图形。图3-12梁截面面延伸草图图图3-13柱侧延伸伸梁生成图图点击（面切割），选选择所切割割的面，切切割柱子与与梁连接的的位置，使使梁和柱内内侧相通，如如图3-14所示。用上面的方法在在柱的另一一侧延伸出出梁，切削削最后得到到下图所示示的三维图图形如图3-15所示。图3-14柱侧延延伸梁生成成图图3-15钢梁柱节节点3.1.2混凝凝土构件建建立创建部部件点击左侧工具区区中（CreaatePPart）,或在主菜菜单中选择择Partt→Creaate,弹出如图图一所示的的CreaatePPart对话框。在在Name（部件名名字）后面面输入conccretee,将ModeelinggSpaace（模型所所在空间）设设置为3D（三维平平面），Apprroximmatesizee设置成2000，其余参参数不需要要改变，点点击Conttinuee。选择绘绘图工具箱箱中的矩形形工具输入入坐标（6,6），点击击回车，再再输入对角角坐标（244,,244），点击击回车，生生成如图3-16所示的图图形。图3-16核核心混凝土土三维草图图点击（创建实体体：拉伸），对对所要拉伸伸的面进行行操作，选选择绘图工工具箱中的的圆工具，以以坐标原点点为圆心，半半径为80画圆，如如图3-17，点击确确定，深度度输入12，其他默默认，生成成如图3-18。图3-17加强强环部位草草图图3-188带加强环环部位三维维草图同理在加强环部部位的混凝凝土部件上上点击进入入草图界面面选择，输输入坐标（119,,119），点击击回车，再再输入对角角坐标（-119，-119）。Deptth输入645，点击OK，生成如如图3-19所示。同理，在另一侧侧也用相同同的方法延延伸完成柱柱混凝土的的绘制。在在核心混凝凝土侧面点点击（面拉拉伸）点击击所选的一一个面再选选一条边进进入草图。选选择绘图工工具箱中的的矩形工具具，输入坐坐标（-66，-116），点击击回车，再再输入对角角坐标（66,1116），点击击回车，在在另一侧执执行相同的的操作，生生成如图3-20所示的图图形。图3-19延伸混混凝土图3-20混凝土三三维图3.1.3创建建刚体构件件点击左侧工具区区中（CreaatePPart）,或在主菜菜单中选择择Partt→Creaate,弹出如图图一所示的的CreaatePPart对话框。在在Name（部件名名字）后面面输入gt,将ModeelinggSpaace（模型所所在空间）设设置为3D（三维平平面），类类型设置为为离散刚体体，Apprroximmatesizee设置成2000，其余参参数不需要要改变，点点击Conttinuee。选择绘绘图工具箱箱中的矩形形工具输入入坐标（0,0），点击击回车，再再输入对角角坐标（400,,400），点击击回车，生生成如图3-21所示的图图形。并在在工具栏里里为刚体选选择参考点点如图3-222.。图3--21刚体三维维图图3-22刚体上参参考点3.2属性在窗口左上角的的模块列表表中选择特特性功能模模块，来定定义材料。点击左侧工具区区中（creaateMMaterrial），编辑材材料对话框框名称改为为steeel,点击（Meechannics→→Elasstic→Elasstic），杨氏氏模量输入入2100000，泊松比比输入0.3。点击（MMechaanicss→Plasstic→Plasstic），屈服服应力和塑塑性应变输输入：4180050000.01558160500.02998369500.056678000.095582900.1588200.2590800.3592100.4593200.5595500.6598800.75104000.85点击确定。继续续创建材料料，名称改改为conccretee，点击（力力学→弹性→弹性），杨杨氏模量输输入380000，泊松比比输入0.22。点击（力力学→塑性→DrucckerPragger），输入入内摩擦角角66.778°，粘聚力力系数5.15，膨胀角角为0。子选项项屈服应力力和绝对塑塑性应变依依次输入40.670.000163.910.0002700.0002869.860.000365.310.000453.340.000542.140.000634.510.000729.540.000825.970.000924.080.001点击（创建截面面），参数数默认，点点击继续建建立Secttion--1，材料选选择steeel,再创建一一个截面属属性Secttion--2，材料选选择conccretee。点击（指派截面面），把beamm-1，beamm-2,ccolummn赋予Secttion--1截面属性性，把conccretee赋予Secttion--2。3.3装配整个分析模型是是一个装配配件，在前前面的构件件功能模块块中创建的的各个部件件将在装配配功能模块块中装配起起来。点击（将部件实实例化），把把所建部件件加入装配配件，点击击约束→共面，共共轴，共点点，把部件件装配到一一起，生成成如图3-23。图3-23框框架节点装装配图图3-24创建分析析步3.4设置分析析步ABAQUS//CAE会自动创创建一个初初始分析步步（inittialstepp）,可以在其其中施加边边界条件，还还须建立后后续分析步步。点击（创创建分析步步），如图图3-24选项默认认，点击继继续，点击击确定。再再点击（创创建分析步步），创建建stepp-2,，再点击击（创建分分析步），创创建stepp-3，再点击击（创建分分析步），创创建stepp-4，再点击击（创建分分析步），创创建stepp-5。点击工工具→集→创建，建建立梁端柱柱边的监测测集合，set--1,seet-2,,set--3。3.5定义接触触3.5.1定义义摩擦的接接触属性点击（创建相互互作用的属属性）弹出出如图3-25的对话框框，类型选选择接触，弹弹出编辑接接触属性对对话框，点点击力学→切向行为→库伦摩擦擦公式，在在摩擦系数数中输入0.6，点击确确定。图3-25创建接触触对话框图3-26查找接触触对对话框框图3-27接接触三维图图3.5.2查找找接触对进入（相互作用用）功能模模块，点击击（查找接接触对），弹弹出如图33-26，点击查查找接触对对，删除有有分离间距距的接触对对，把刚块块与柱，刚刚块与梁的的接触对类类型修改成成绑定接触触，其他默默认，点击击确定，生生成如图33-27。3.6定义边界界条件和荷荷载在窗口的左上角角的模快、块块列表中选选择（荷载载）功能模模块，定义义边界条件件和荷载。3.6.1施加加荷载点击左侧工具区区中（荷载载），弹出出如图3-28，分析步步选择stepp-1,，建立loadd-1。图3-28创建载载荷对话框框图3-29荷载输入入对话框选择类型，力学学→集中力，点点击柱上刚刚块垫块的的参考点，在Z轴上输入1000KN的力，如图3-29，点击确定。同理分别在step-2中，选择梁端上的参考点，建立load-2,load-3。在Z轴方向输入400KN。幅值中点击创建，弹出如图3-30的对话框，点击继续，弹出对话框3-31，输入数据：0 00.083333333333300.30.25 -0..30.333333333333300.5 00.5833333333333-0.660.6666666666667 00.75 10.8333333333333001 0，点击确定，幅值值中选择Amp--1。图3-30创建幅幅值对话框框图3-31编辑幅值值对话框3.6.2定义义边界条件件点击（创建边界界条件）弹弹出如图33-32，分分析步选择择在Inittial((初始分析析步)，类别力力学→位移/转角，点点击继续，选选择柱上端端面，只锁锁定X，Y轴位移，如如图3-33，点点击确定，创创建BC-1。.继续点击击（创建边边界条件），分分析步选择择在Inittial((初始分析析步)，类别力力学→位移/转角，点点击继续，选选择柱下端端面，锁定定X，Y，Z轴位移，如如图3-34点击击确定，创创建BC-2。.继续点击击（创建边边界条件），在step-3中，创建BC-3，BC-4，在Z轴输入4.99mm，创建幅值Amp-2,输入数据：0 00.083333333333300.30.25 -0..30.3333333333333 00.5 00.5833333333333-0.660.6666666666667 00.75 110.833333333333301 0，如图3-35，点点击确定，在在幅值中选选择Amp--2。图3-32创创建边界条条件对话框框图3-33编辑边界界条件对话话框图3-34修改改边界条件件对话框图3-35修改幅值值对话框在step-4中中，创建BC-5，BC-6，在Z轴输入9.988mm，选择幅幅值Amp--2，在stepp-5中，创建BC-7，BC-8，在Z轴输入14.997mm，选择幅幅值Amp--2。点击边界条件→→管理器，BC-11,BC--2在各个分分析步都传传递,BC--3,BCC-4,BBC-5,,BC-66,BC--7BC--8全部点击击取消激活活，如图3-36。图3-36边界条件件管理器3.7划分网格格在窗口左上角的的模块列表表中选择（网网格）功能能模块，在在窗口顶部部的环境栏栏中把对象象选项设置置成部件，如如图3-37，即为部部件划分网网格，而不不是为整个个配件划分分网格。图3-37AABAQUUS工具栏3.7.1布置置种子图形呈橘黄色，则则部件为不不可划分网网格状态，如如图3-38，需进一一步划分单单元格。点点击工具→基准，弹弹出如图3-39的对话框框，点击平平面，从平平面偏移。选选择柱底面面，底部提提示区选择择（选择点点），生成成如图3-40。点击（拆拆分几何元元素：使用用基准平面面）把Coluumn部件拆分分成如图3-41呈粉色图3-38钢管柱柱不可划分分状态图3-399创建基准准对话框图3-40划分分钢管柱图3-411钢管柱可可划分状态态3.7.2划分分单元格点击左侧工具区区中的（种种子部件），弹弹出对话框框如图3-42，近似全全局尺寸输输入30，其他默默认，点击击确定，生生成如图3-43，其他部部件近似全全局尺寸一一样输入30，其他默默认，点击击确定，生生成如图3-44。图3-42布置种子子对话框图3-43方方钢管节点点划分单元元格图3-44混凝土部部件划分单单元格3.8螺栓连接接节点模型型创建建部件双击左侧工具区区中（CreaatePPart）,弹出如图3-1所示的CreaatePPart对话框。在在Name（部件名名字）后面面输入coluumn,将ModeelinggSpaace（模型所所在空间）设设置为3D（三维平平面），Apprroximmatesizee设置成2000，其余参参数不需要要改变，点点击Conttinuee。ABAQUS//CAE自动进入入绘图环境境，在左侧侧的工具区区内显示出出绘图工具具按钮，视视图区内显显示栅格，试试图去正中中间两条互互相垂直的的点划线即即当前二维维区域的X轴和Y轴，两者者相交于坐坐标原点。选择绘图工具箱箱中的矩形形工具，窗窗口底部的的提示区显显示“Pickkasstarttingcornnerfforttherrectaanglee--orrentterXX，Y”(选择一个个所选矩形形的起始角角，或输入入X，Y坐标)。在视图图区中移动动鼠标时，鼠鼠标会自动动对齐栅格格点，试图图去左上角角会显示出出鼠标当前前的位置的的坐标。输入坐标（0,,0），点击击回车，再再输入对角角坐标（250,,250），点击击回车，生生成如图二二所示的矩矩形。同理理输入坐标标（6,6），点击击回车，再再输入对角角坐标（244,,244），点击击回车，生生成如图3-45所示的图图形。图3-45柱截截面草图柱柱和深度编编辑对话框框点击鼠标中键，DONE一下，弹弹出如图五五所示的对对话框。在在Deptth(深度)输入1564，其他默默认，点击击OK。生成如如图3-46所示的图图形。图3-46柱钢管管草图图3-47切割圆孔孔草图在模型树里面双双击Skettch模块，绘绘制两张草草图如图3-47，3-488所示，图中尺尺寸如下图图3-49所示。切切割后的部部件如图所所示3-50所示。图3-48螺栓草草图图3-49草图尺寸寸图3-50带孔柱柱钢管双击左侧工具区区中（CreaatePPart）,弹出CreaatePPart对话框。在在Name（部件名名字）后面面输入beamm,将ModeelinggSpaace（模型所所在空间）设设置为3D（三维平平面），Apprroximmatesizee设置成2000，其余参参数不需要要改变，点点击Conttinuee。选择绘图工具箱箱中的矩形形工具，输输入坐标（0,0），点击击回车，再再输入对角角坐标（250,,370），点击击回车，生生成如图3-51所示的矩矩形。生成成如图3-51所示的图图形。以下下的操作不不再赘述。图3-551矩形板图3-522拉伸生成成梁图3-53带孔梁梁图3-544混凝土图3-55螺栓栓图3-56刚体3.8.2属性性在窗口左上角的的模块列表表中选择特特性功能模模块，来定定义材料。点击左侧工具区区中（creaateMMaterrial），编辑材材料对话框框名称改为为steeel,点击（Meechannics→→Elasstic→Elasstic），杨氏氏模量输入入2100000，泊松比比输入0.3。点击（MMechaanicss→Plasstic→Plasstic），屈服服应力和塑塑性应变输输入：4180050000.01558160500.02998369500.056678000.095582900.1588200.2590800.3592100.4593200.5595500.6598800.75104000.85点击确定。继续续创建材料料，名称改改为conccretee，点击（力力学→弹性→弹性），杨杨氏模量输输入380000，泊松比比输入0.22。点击（力力学→塑性→DrucckerPragger），输入入内摩擦角角66.778°，粘聚力力系数5.15，膨胀角角为0。子选项项屈服应力力和绝对塑塑性应变依依次输入40.670.000163.910.0002700.0002869.860.000365.310.000453.340.000542.140.000634.510.000729.540.000825.970.000924.080.001点击（创建截面面），参数数默认，点点击继续建建立Secttion--1，材料选选择steeel,再创建一一个截面属属性Secttion--2，材料选选择conccretee。点击（指派截面面），把beamm-1，beamm-2,ccolummn赋予Secttion--1截面属性性，把conccretee赋予Secttion--2。3.8.3装配配整个分析模型是是一个装配配件，在前前面的构件件功能模块块中创建的的各个部件件将在装配配功能模块块中装配起起来。点击（将部件实实例化），把把所建部件件加入装配配件，点击击约束→共面，共共轴，共点点，把部件件装配到一一起，生成成如图3-57。图3-57装配配后节点3.8.4设置置分析步和和历程输出出首先创建6个分分析步，根根据后面荷荷载和位移移的加载过过程确定分分析步中的的时间增量量步.第一个给给柱加载的的stepp-1中时间增增量步选择择输入0.1。其余的的分析步中中时间增量量步最大值值输入0.08833333，最小时时间增量步步输入0.011.设置连接单元的的历史变量量输出首先要先先在主菜单单中的工具具栏中建立立一些set集，这些些集合中选选中在模拟拟实验过程程中需要监监测和输出出数据量得得结点或者者集合点。然然后再各个个分析步中中选择输出→历程输出出请求→管理器，点点击编辑，将将作用域中中的整个模模拟改成set，在每个个分析步中中分别选着着不同的set。输出变变量中选择择位移/速度/加速度→U，平动和和转动→U1,UU2,U33。作用力/反作用力力中选择RF，反作用用力和力矩矩→RF1,,RF2,,RF3;;CF，集中力力和弯矩→CF1，CF2，CF3，点击确确定。在场输出中点直直接击创建建，全部默默认，然后后点击确定定。3.8.5网格格划分（1）布置种子工具区中的（种种子部件），近近似全局尺尺寸输入30，其他默默认，点击击确定，其其他部件近近似全局尺尺寸一样输输入30，其他默默认，点击击确定。划分单元格对各个部件依次次网格划分分如图所示示3-58所示。梁端刚体((b)柱端刚体体(cc)螺栓((d)梁内混凝凝土(e)柱钢钢管((f)梁钢管(g)节点网格格图图3-58各部件网网格划分3.8.6提交交作业进入作业功能模模块，创建建分析作业业，然后保保存模型，提提交作业。注注意观看分分析过程，如如果出现错错误会中止止分析，需需要检查模模型，修改改后再次提提交。分析析过程中不不应出现Zeroopivvot、Overrconsstraiintccheckk和Negaativeeeiggenvaalue等警告信信息。第4章有限元计算结果果分析4.1模拟实验验结果分析析4.1.1钢管管混凝土框框架节点荷载-位移全过过程分析外伸内隔隔板式节点点的梁端荷荷载-位移滞回回曲线及弯弯矩-转角滞回回曲线数据见见后面附录录A,附录B,附录C.图4-1梁左端荷荷载-位移滞回回曲线图4-2梁右端荷荷载-位移滞回回曲线图4-3弯矩-转转角滞回曲曲线高强强螺栓连接接式节点高强螺栓连接式式节点的梁梁端荷载-位移滞回回曲线及弯弯矩-转角滞回回曲线图4-4梁左端荷荷载-位移滞回回曲线图4-5梁右端荷荷载-位移滞回回曲线图4-6弯矩-转转角滞回曲曲线4.2破坏特征征4.2.1内伸外隔板式节点点未屈服前前柱顶、柱底、柱柱节点核心心区、梁端、梁梁根部、梁梁/柱纵向核核心混凝土土应力分布布图。图4-1梁左端混混凝土应力力图图4-2梁左端根根部混凝土土应力图图4-3梁右端混混凝土应力力图图4-4梁右端根根部混凝土土应力图图4-5沿梁纵向向核心混凝凝土应力图图图4-6沿柱柱纵向核心心混凝土应应力图图4-7柱顶混凝凝土应力图图图4-8柱底混凝凝土应力图图4.2.2内伸伸外隔板式式节点屈服服柱顶、柱底、柱柱节点核心心区、梁端、梁梁根部、梁梁/柱纵向核核心混凝土土应力分布布图。图4-99梁左端混混凝土应力力图图4-10梁左端根根部混凝土土应力图图44-11梁右端混混凝土应力力图图4-12梁右端根根部混凝土土应力图图4-13沿梁纵纵向核心混混凝土应力力图图4-14沿柱纵向向核心混凝凝土应力图图图4--15柱顶混凝凝土应力图图图4-16柱底混凝凝土应力图图4.2.3内伸伸外隔板式式节点破坏坏柱顶、柱底、柱柱节点核心心区、梁端、梁梁根部、梁梁/柱纵向核核心混凝土土应力分布图。图4-17梁左端端混凝土应应力图图4-18梁左端根根部混凝土土应力图图4-19梁左端端混凝土应应力图图4-20梁左端根根部混凝土土应力图图4-21沿梁纵纵向核心混混凝土应力力图图4-22沿柱纵向向核心混凝凝土应力图图图4-223柱顶混凝凝土应力图图图4-24柱底混凝凝土应力图图4.2.4高强强螺栓连接接式节点屈屈服前柱顶、柱底、柱柱节点核心心区、梁端、梁梁根部、梁梁/柱纵向核核心混凝土土应力分布布图。图4-25梁左端端混凝土应应力图图图4-266梁左端根根