钢梁-钢筋混凝土柱全钢连接节点非线性有限元分析
钢筋混凝土板的非线性分析
钢筋混凝土板的非线性分析钢筋混凝土板的非线性分析钢筋混凝土板是一种常用的结构构件，在建筑和桥梁中广泛应用。
由于其在使用过程中会受到各种荷载的作用，因此需要对其进行非线性分析，以确保其安全可靠。
非线性分析是指在分析过程中考虑材料和结构的非线性特性，包括材料的本构关系、几何非线性和接触非线性等因素。
在钢筋混凝土板的非线性分析中，需要考虑以下几个方面。
1. 材料的本构关系钢筋混凝土板的材料包括混凝土和钢筋两部分，它们的本构关系是非线性的。
混凝土的本构关系可以采用双曲正切模型或Drucker-Prager 模型等进行描述，而钢筋的本构关系则可以采用弹塑性模型或Ramberg-Osgood模型等进行描述。
在进行非线性分析时，需要考虑这些材料的本构关系对结构的影响。
2. 几何非线性钢筋混凝土板在受到荷载作用后会发生变形，这种变形会导致结构的几何非线性。
几何非线性包括平面内的弯曲变形和平面外的扭转变形等。
在进行非线性分析时，需要考虑这些几何非线性因素对结构的影响。
3. 接触非线性钢筋混凝土板在使用过程中会受到多种荷载的作用，其中包括接触荷载。
接触非线性是指结构中两个或多个体之间的接触面会发生变形，从而影响结构的力学性能。
在进行非线性分析时，需要考虑接触非线性对结构的影响。
以上三个方面是钢筋混凝土板非线性分析的关键因素，下面将对其进行详细介绍。
1. 材料的本构关系混凝土的本构关系可以用双曲正切模型或Drucker-Prager模型等进行描述。
其中，双曲正切模型是一种常用的混凝土本构模型，其本构方程如下：σ = f(ε) = σc + α(ε-εc) + β(ε-εc)/(1+(ε-εc)/γ)其中，σ为混凝土的应力，ε为混凝土的应变，σc和εc分别为混凝土的极限应力和极限应变，α、β和γ为模型参数。
该模型可以较好地描述混凝土的非线性本构关系。
钢筋的本构关系可以采用弹塑性模型或Ramberg-Osgood模型等进行描述。
钢管混凝土柱环梁节点非线性有限元分析
钢管 混凝 土 （ 以下 简称 Ｃ Ｆ Ｓ Ｔ） 在 国内建 筑 中推 广 应用 的关键 问题 之一是 Ｃ Ｆ Ｓ Ｔ 柱与钢 筋混凝 土梁 的连接方 式 。环梁节 点是解 决这 一 问题 ＲＣ环 梁 ， 借 助贴 焊 在钢
管 柱壁并 被钢 筋混凝 土环 梁包裹 的一道 或者两 道环
ＫＥ Ｙ Ｗ ＯＲＤＳ ： ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ — ｆ ｉ ｌ ｌ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂ ｅ ；ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ａ ｍ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ；ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ — ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ － ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
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（ Ｓｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏｆ Ｃｉ ｖ ｉ ｌ Ｅｎ ｇｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｈｕ ｎａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｘｉ ａ ｎ ｇ ｔ ａ ｎ ４ １ １ ２ ０ １，Ｃｈｉ ｎ ａ ）
矩 形截面 。
形 钢筋作 为抗 剪 环 ， 以传 递 梁 端剪 力 。 由于 环梁 节 点特有 的抗剪 环构 造 和 复杂 的边 界接 触 分 析条 件 ， 已有文献 多 限于模 型试验 研究 口 。 和不 考 虑钢 管表
面与梁 板接 触 状 态 的 有 限元 分 析 。 ］ ， 对 混凝 土楼
盖在节 点 附近的应 力状态 研究较 少 。为揭示 混凝土
环梁静 力作 用下 的应 力 应变 情 况 ， 本 文 对环 梁 节 点
图 ｉ Ｉ ／ ２节 点 有 限 兀 整 体 模 型
１ ． ２ 单 元 模 拟
方钢管型钢再生混凝土偏压柱力学性能非线性有限元分析
第38卷第5期 应用力学 学报Vol.38 N o.5 2021 年 10 月C H I N E S E J O U R N A L O F A P P L I E D M E C H A N I C S Oct.2021文章编号：1000-4939(2021) 05-2069-10方钢管型钢再生混凝土偏压柱力学性能非线性有限元分析马辉1陈云冲1贾梦璐1崔航1赵艳丽2李哲1(1西安理工大学土木建筑工程学院710048西安：2西安理工大学水利水电研宄设计院710048西安）摘要：结合方钢管型钢再生混凝土柱偏心受压试验研究，采用A B A Q U S软件建立偏压柱有限元 模型并进行数值分析，对比计算结果与试验结果，验证糢型的合理性，进一步分析参数对该偏压 柱受力性能的影响规律。
结果表明：偏压柱跨中截面挠度变形明显，构件发生典型的压弯破坏形 态；偏心距、长细比或者宽厚比的增加对偏压柱的承载力不利，其中偏心距及长细比对偏压柱承 载力的影响最为显著，随着偏心距和长细比的增大，偏压柱承载力最大降幅分别为25%和29%;另外，提高再生混凝土或钢材强度可以有效地增加偏压柱的承载力：同时，偏压柱的延性随钢材 强度的提高而增加，随再生混凝土强度的提高而降低：提高再生骨料取代率会降低试件的承载力，全再生混凝土试件的偏压承载力相对于普通混凝土试件降低了 17.2%,但对试件的延性影响不明 显。
基于叠加原理与现有规范，提出了偏压柱承载力实用计算公式，计算值与试验值比值的均值 为1.08，方差为0.114,能够满足工程计算要求。
关键词：方钢管混凝土；型钢再生混凝土：偏压柱；受力性能；有限元分析中图分类号：T U323.1 文献标识码：A D O I:10.11776/cja m.38.05.B1231引言利用组合结构的力学性能优势，将钢与再生混 凝土结合成一体共同受力，能较好地弥补再生混凝 土材料力学性能的不足，而且有效地解决了建筑垃 圾难处理及自然资源的大量消耗等问题，符合我国 的可持续发展战略（1—2]。
钢管混凝土梁柱齿状钢板连接节点非线性有限元分析
维普资讯
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广西 大学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
第３ ２卷
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文 章 编 号 ：０ １７ ４ （ ０ ７ ０ — １ ９０ １ ０ —４ ５ ２０ ）２０ ８ —５
钢 管混 凝 土 梁 柱 齿 状 钢 板 连 接 节 点 非 线 性 有 限 元 分 析
王 秀丽 ， 黄 明 ， 吴 霞 ， 广 强 赵
（ 州理工大学 土木工程学院 ， 州 ７０５） 兰 兰 ３ ０ ０
关 键 词 ： 钢 管 混 凝 土 柱 ； 凝 土 梁 ； 接 节 点 ； 状 钢 板 ； 线 性 有 限 元 分 析 方 混 连 齿 非
中 图分 类 号 ： ＴＵ５ ８ ２ 文献标识码 ： Ａ
近 年来 ， 管混 凝土 结构 由于在 结构 性能 和施 工工 艺上 的众 多优 点 而在 国 内外 高 层 建筑 中悄 然兴 钢 起 ， 为 高层建 筑结 构体 系 中的重要 形式 ． 到 目前 为止 ， 钢管 混凝 土 梁柱节 点 的研究 并 不成 熟． 成 但 方 本文 结合 钢 管混凝 土 结构 节点 所存 在 的 问题 ， 出 了适 用 于方 钢管混 凝 土 柱与 钢 筋混 凝 土 梁连 接 的新 型节 提
钢筋混凝土板梁桥的非线性分析
钢筋混凝土板梁桥的非线性分析钢筋混凝土板梁桥是一种常见的桥梁结构，它由板、梁和支座组成。
在桥梁使用过程中，由于荷载、温度及湿度等各种因素的影响，桥梁会发生非线性行为，因此进行钢筋混凝土板梁桥的非线性分析具有重要意义。
本文将通过对钢筋混凝土板梁桥的非线性分析进行深入探讨。
一、非线性分析的必要性在工程实践中，钢筋混凝土板梁桥常常会受到复杂的荷载作用，如移动荷载、风荷载、地震荷载等。
这些荷载作用会导致桥梁结构发生非线性行为，如屈曲、塑性变形、破坏等。
因此，进行钢筋混凝土板梁桥的非线性分析能够更加准确地预测桥梁结构在复杂荷载作用下的行为，为桥梁的设计、评估和维修提供科学依据。
二、非线性分析的方法钢筋混凝土板梁桥的非线性分析主要采用有限元法进行。
有限元法是一种数值分析方法，通过将结构离散为若干个单元，将结构的连续性问题转化为单元之间的相互作用问题，求出结构的应力、应变和变形等参数。
常用的有限元软件包有ANSYS、ABAQUS、LS-DYNA等。
三、非线性分析的内容1. 材料非线性分析钢筋混凝土板梁桥中的混凝土和钢筋材料的力学性质不满足线性弹性假设，因此需要进行非线性分析。
混凝土材料的非线性分析包括材料的本构关系、损伤模型、软化模型等；钢筋材料的非线性分析包括材料的本构关系、屈服模型等。
2. 几何非线性分析钢筋混凝土板梁桥的几何形状在荷载作用下会发生变形，因此需要进行几何非线性分析。
几何非线性分析包括大变形、大变位、接触分析等。
3. 边界非线性分析钢筋混凝土板梁桥的支座和边界条件也会对结构的响应产生影响，因此需要进行边界非线性分析。
边界非线性分析包括支座的非线性模型、边界条件的非线性模型等。
4. 荷载非线性分析钢筋混凝土板梁桥在荷载作用下会发生非线性行为，因此需要进行荷载非线性分析。
荷载非线性分析包括移动荷载的非线性模型、地震荷载的非线性模型、风荷载的非线性模型等。
四、非线性分析的应用1. 结构设计钢筋混凝土板梁桥的非线性分析可以为结构设计提供科学依据，确定结构的合理尺寸、截面形状和钢筋配筋等。
钢筋混凝土构件的非线性分析共3篇
钢筋混凝土构件的非线性分析共3篇钢筋混凝土构件的非线性分析1钢筋混凝土结构是目前建筑工程领域广泛使用的一种结构形式，其具有耐久性、抗震性能强等优点，但其计算分析复杂，涉及到多种力学学科，需进行非线性分析。
非线性分析是分析钢筋混凝土构件的重要方法，下文将对其进行简单介绍。
1、非线性分析的定义非线性分析是指在一定条件下，构件内力状态随荷载变化时其力学性质不再满足线性叠加原理的分析方法。
主要用于分析结构的大变形、失稳、损伤和破坏等非线性现象。
钢筋混凝土结构中，材料非线性和几何非线性都是不可避免的。
2、非线性分析的方法（1）强度理论法：可通过等效杆件法、等效剪力力法、材料上限强度理论等方法进行分析。
（2）框架假设法：假定构件为刚性框架或弹性支撑中的非刚性框架，分析其在大变形、破坏时的应力、应变分布。
（3）有限元法：将构件分解成小单元，以小单元为计算对象进行分析，求解各节点的位移、应力、应变等参数，再用插值方法计算全体结构的响应。
（4）迭代法：通过迭代计算得到不同荷载情况下的构件位移、刚度、应力、应变等参数，得到荷载位移曲线和承载力-变形曲线等。
3、非线性分析中需要考虑的因素（1）材料非线性：结构中的混凝土和钢筋等材料，在受到荷载后会表现出惯性效应和非线性效应，如混凝土的非线性变形、裂缝形成和扩展等。
（2）几何非线性：构件的初始几何形状和变形后的几何形状会影响内力及其分布，如大变形，杆的损伤等。
钢筋混凝土结构本身就有大变形的特点。
（3）荷载非线性：荷载不是稳定的，而是由很多因素综合作用产生的非线性荷载，如地震、爆炸、车辆行驶等荷载。
4、非线性分析的作用非线性分析是深入理解结构行为、提高结构设计质量和可靠性的有效手段。
可以对结构进行全过程检验和多次筛选，提供设计优化方案，合理地控制结构建造成本，保证结构的耐久性和安全性，同时适用于结构加固和改造等工程领域。
总之，非线性分析是建筑工程领域中一种非常重要的分析方法，对于钢筋混凝土构件的设计、优化、改造都具有重要意义。
钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析
4、对数值模型进行验证，确保其准确性。通过对比实验与模拟结果的应力-应 变关系、破坏形态等，对模型土叠合柱的参数（如钢管厚度、混 凝土强度等），进行多组对比分析，探讨各因素对轴压性能的影响。
6、对实验和数值模拟结果进行理论分析，结合实际情况对钢管混凝土叠合柱 的轴压性能进行评估。
钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析
01 引言
03 分析方法 05 结论
目录
02 概念阐述 04 实例分析 06 参考内容
引言
钢管混凝土轴压短柱是一种常见的结构形式，在建筑、桥梁等领域得到广泛应 用。在地震、风载等外力作用下，钢管混凝土轴压短柱的力学性能研究具有重 要意义。非线性有限元分析作为一种有效的数值模拟方法，能够综合考虑材料 的非线性行为和截面几何特性，为钢管混凝土轴压短柱的分析提供有力支持。 本次演示将介绍钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析的基本概念、方法步骤 和实际应用，并探讨其优势、不足及未来研究方向。
3、材料模型：混凝土和钢管的材料模型需根据实际材料特性进行选择。常用 的混凝土模型包括弹塑性模型、损伤塑性模型等；钢管模型则一般采用弹性模 型或弹塑性模型。
4、边界条件处理：根据实际结构边界条件进行约束和支撑处理。对于固定端， 可采用固定支撑；对于自由端，可采用弹簧元或滚动支撑进行处理。
实例分析
1、钢管混凝土短柱在受到冲击作用时，表现出明显的动态响应，其冲击响应 曲线呈非线性特点。
2、钢管的类型和混凝土的强度对钢管混凝土短柱的抗冲击性能具有重要影响。 采用高强度钢管和高质量混凝土可以提高试件的抗冲击性能。
引言
钢管混凝土叠合柱是一种新型的组合结构，具有较高的承载力和抗震性能，在 建筑和桥梁工程中得到广泛应用。轴压性能是钢管混凝土叠合柱的重要性能指 标之一，直接关系到结构的安全性和稳定性。因此，对钢管混凝土叠合柱轴压 性能进行研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
钢管混凝土柱-钢梁穿心节点力学性能有限元分析.
ａｌＳＯ ｗｉｌｌ ｂｅ ｃａｒｒｉｅｓ ｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，
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钢梁-钢筋混凝土柱全钢连接节点非线性有限元分析? 钢梁-钢筋混凝土柱全钢连接节点非线性有限元分析钢梁-钢筋混凝土柱全钢连接节点非线性有限元分析王涛(上海核工程研究设计院, 上海200233) 摘要：钢梁-钢筋混凝土柱组合结构(RCS)能够充分利用钢与混凝土材料的强度、刚度及延性等性能的优势。
提出一种新型钢梁-钢筋混凝土柱全钢连接形式，采用有限元分析软件ANSYS对连接节点进行分析。
结果表明：钢梁端部优先屈服，随后钢柱端部屈服，实现“强柱弱梁”的设计理念，且节点区采用全钢构式，延性耗能能力较好。
分析了节点的受力机理，提出了节点设计的建议。
关键词：钢梁-钢筋混凝土柱；全钢连接；组合节点；非线性有限元1概述近年来，在组合结构中出现了一种新型的结构形式:钢梁-钢筋混凝土柱组合结构(RCS)[1]。
此类结构突破了传统结构采用纯钢筋混凝土构件或采用纯钢构件的限制，将两种材料取长补短，具有合理性。
钢筋混凝土柱作为压弯构件，其刚度大、耐久耐火性及受压性能好；而钢梁作为受弯构件，其塑性性能好、强度较高、质量轻，可加快工程施工的进度，并且能减小构件的截面尺寸，增加有效使用空间，特别适用于大型工业厂房。
考虑钢梁延性较好，钢筋混凝土柱刚度较大，二者的组合能更好地控制结构在地震作用下达到“强柱弱梁”的效果，使塑性铰优先出现在梁端。
钢-混凝土组合结构能够充分发挥钢和混凝土各自在强度、刚度、延性及建筑功能适用性等方面的优势，在国内外得到了广泛的应用[2]。
2钢梁-钢筋混凝土柱组合节点国内外研究现状 2.1国外研究现状对组合结构的研究具有代表性的是美国和日本。
美国一般采用梁贯通式；日本多采用柱贯通式。
美国Kanno等学者认为，钢梁-混凝土柱组合结构构件的基本破坏模式可分为梁塑性铰破坏、柱塑性铰破坏、梁柱节点混合破坏及节点破坏4种形式，其中节点破坏模式可分为节点的混凝土承压破坏及节点区域内的剪切破坏[3-4]。
日本的Koichi Minami等的试验结果表明，在节点域内柱贯通式节点比梁贯通式节点的耗能能力强[5]。
2.2国内研究现状清华大学、重庆大学、湖南大学等单位的一些学者对此类节点进行了试验研究和理论分析。
清华大学赵作周等[6]、重庆大学易勇[7]均采用钢梁贯通型连接方式研究了节点的抗震性能，结果表明：梁贯通型连接节点具有良好的抗震性能。
湖南大学肖岩等[8-10]研究了端板螺栓连接狗骨式削弱钢梁-钢筋混凝土柱节点，试验结果表明：螺栓连接组合节点的延性耗能能力较好；钢梁采用狗骨式削弱梁能实现塑性铰外移，防止梁端焊缝的脆性破坏，提高节点的延性。
国内外研究表明，钢梁-钢筋混凝土柱组合节点延性和耗能能力优于钢筋混凝土框架节点。
目前国内已有的研究成果多是对梁贯通型连接节点及端板螺栓连接式的研究，对全钢连接式节点研究很少涉及。
笔者采用大型有限元软件ANSYS对全钢连接式钢梁-钢筋混凝土柱连接节点进行了非线性有限元分析，供RCS梁柱连接的研究参考。
3非线性有限元分析3.1几何模型图1几何模型如图1所示，全钢连接式节点钢筋混凝土柱的高度取3 050 mm，在混凝土柱上端预置长800 mm的H型钢柱，钢柱型号为H360×176×8×8，钢梁型号H500×120×6×8，由钢板焊接而成，钢柱在混凝土柱顶端伸出150 mm的长度，钢梁与钢柱沿节点核心区对角线方向焊接，在节点区域钢梁和钢柱腹板分别加焊加强板，混凝土柱主筋14，箍筋φ6@50。
为加强钢柱与混凝土的黏结，使梁端荷载通过钢柱更有效地传递到混凝土柱中，在钢柱与混凝土的接触区域，钢柱翼缘两侧分别焊接3列9排剪力栓钉，间距为90 mm。
3.2有限元模型本文基于ANSYS对全钢连接式节点进行了非线性分析。
混凝土选取Solid 65单元，以模拟混凝土材料内部受力机理和破坏过程。
Solid 65单元在普通8结点三维等参单元的基础上增加了针对混凝土的材料参数和整体式钢筋模型，在混凝土屈服之前，Solid 65单元可以具有线弹性属性、多线性弹性或其他的塑性特性，为保证计算的收敛，将混凝土单轴受压强度设为-1，关闭Solid 65单元的压碎功能，并且荷载需缓慢施加，以避免单元过早发生应力集中。
钢板的厚度远小于钢板的平面尺寸，故采用壳单元模拟。
Shell 143单元可以很好地模拟钢板材料的塑性、蠕变、应力刚化、大变形等非线性特性。
柱内的钢筋采用Link 8单元，此单元只承受轴向的拉压作用，不承受弯矩作用，具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大应变等功能。
在建模过程中，钢筋混凝土柱采用分离式建模方法，分别对钢筋、钢梁、钢柱等建立模型，不同材料的连接部位采用节点耦合的方式，以保证荷载能较好地传递。
有限元模型见图2，共计23 178个单元、25 424个结点。
对于约束及加载，在柱顶和柱底部位施加位移约束(铰支)，以约束加载过程中柱的侧移；梁端加载方式为位移加载。
图2有限元模型 3.3材料模型钢材材料采用双线性随动强化模型(BKIN)，其本构关系采用双折线模型，如图3所示。
材料均为各向同性，弹性模量取2.06×105MPa，泊松比取0.3，计算采用von Mises屈服准则，钢材屈服后进入强化阶段时的弹性模量取初始弹性模量的1/20。
图3钢材应力-应变曲线示意混凝土强度等级为C40，弹性模量E=3.23×104MPa，泊松比ν=0.17。
混凝土失效破坏采用William-Warnke提出的五参数准则，裂缝剪力传递系数：混凝土开裂时为0.4，闭合时为0.9；ft=2.4 MPa，将单轴抗压强度设为-1，关闭压碎选项。
混凝土本构模型采用多线性等向强化模型(MISO)，本构关系如图4所示。
图4混凝土本构关系曲线4有限元分析结果 4.1混凝土裂缝混凝土柱的裂缝主要出现在钢柱末端处附近，其原因是该处柱的刚度发生突变，含预埋钢柱的混凝土柱段刚度较大，拉力由钢柱和主筋共同承担，而下侧拉力主要由柱内主筋承担，所以裂缝优先出现在钢柱预埋段下端的柱受拉侧表面。
由ANSYS分析结果可知，随着荷载的增加，受拉钢筋逐渐屈服，混凝土承担的拉力增加，柱受拉侧混凝土的裂缝逐渐增多。
当梁端荷载达到107 kN的极限荷载时，混凝土柱受拉侧的裂缝基本遍布整个柱身。
4.2主筋应力当梁端荷载增加到58.64 kN时，靠近钢柱预埋段末端混凝土柱受拉区钢筋应力达到405.115 MPa，超过主筋的极限屈服强度402.1 MPa 而屈服，此时主筋的应力分布如图5所示。
梁端作用极限荷载107 kN时，主筋的最大应力达到497.971 MPa，如图6所示。
图5主筋屈服时应力分布MPa 图6节点破坏时主筋应力分布MPa 4.3钢梁应力在梁端荷载作用下，钢梁上翼缘受拉，下翼缘受压。
节点破坏(梁端作用荷载为107 kN)时钢梁的von Mises应力分布如图7所示，应力较大位置出现在靠近节点区竖向加强板的钢梁腹板及钢梁上下翼缘附近。
由计算结果可知，当梁端荷载为51.09 kN时，靠近节点区钢梁最大压应力达到335.053 MPa，超过钢板屈服应力333.8 MPa而受压屈服，最大应力的位置如图8所示。
梁端作用107 kN的极限荷载时，钢梁的水平向应力分布如图9所示，钢梁最大压应力为497.175 MPa。
图7钢梁破坏时von Mises应力云图MPa 图8钢梁屈服时水平向应力(梁端荷载51.09 kN时)MPa 图9节点破坏时钢梁水平向应力(梁端荷载107 kN时)MPa 4.4钢柱应力钢柱左翼缘受拉，右翼缘受压，梁端作用107 kN的极限荷载时,钢梁、柱的von Mises应力分布如图10所示。
应力较大部位出现在节点区下侧钢柱翼缘。
图10钢板von Mises应力(梁端荷载107 kN时)MPa 当梁端荷载增加到65 kN时，钢柱靠近节点区受压翼缘最大压应力为337.856 MPa，超过其屈服强度(333.8 MPa)而屈服。
钢柱在屈服荷载和极限荷载作用下的竖向应力分布如图11所示。
a—梁端荷载65 kN;b—梁端荷载107 kN。
图11钢柱竖向应力MPa 4.5节点核心区腹板剪应力节点核心区腹板的剪应力分布如图12所示。
节点破坏时核心区腹板的最大剪应力为200.767 MPa，未超过剪切屈服应力。
图12节点核心区腹板剪应力MPa 有限元分析结果表明，全钢连接式节点屈服荷载约为51.09 kN，屈服位移为29.666 mm，极限荷载约为107 kN，极限位移为106.619 mm。
在整个加载过程中，钢梁翼缘首先发生受压屈曲，随后节点主筋和钢柱翼缘相继屈服，实现了强柱弱梁的理念，塑性铰优先出现在梁端。
4.6节点受力机理分析当梁翼缘的抗弯承载力大于梁整个截面全塑性抗弯承载力的70%时，可假定梁翼缘承担梁端全部弯矩，梁腹板承担全部剪力，否则梁端弯矩应按梁翼缘和腹板的刚度比进行分配[11]。
在本文中钢梁截面为H500×120×6×8，翼缘和腹板的弹性模量E、剪切模量G均相同，则惯性矩计算如下。
翼缘的惯性矩为：I 翼缘=1.162×108mm4 腹板的惯性矩为：I腹板=1.133×108mm4 梁翼缘的惯性矩占整个梁截面惯性矩的比例为：所以，梁端的弯矩由翼缘和腹板共同承担，并且通过节点域将梁端弯矩和剪力传递到H型钢柱的翼缘和腹板。
梁中的竖向剪力在柱中转换成柱的轴力，横向剪力贡献到柱翼缘弯矩中。
柱中的轴力传递到H型钢和混凝土的接触区域时，轴力、弯矩和剪力由钢柱和混凝土共同承担，钢柱中的力通过钢柱与混凝土的黏结力及钢柱翼缘焊接的剪力栓钉传递到混凝土中。
5结论与建议1)全钢式钢梁-钢筋混凝土柱组合节点的破坏模式是节点区钢梁翼缘屈曲，钢柱和混凝土柱仍能继续承载，延性与耗能性能较好。
2)组合节点H型钢柱在靠近钢梁部位的翼缘受力较大，钢梁翼缘屈服后不久即出现钢柱翼缘屈服。
因此若需要通过控制使塑性铰出现在钢梁的翼缘上，则需要将钢柱翼缘适当加强，或将钢梁翼缘局部削弱。
3)对于本文所研究的全钢连接式节点，在计算屋面钢梁承载力时，须考虑钢柱的极限承载力，验算钢柱的承载能力，或对钢柱翼缘进行加强，以推迟柱端塑性铰的出现。
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