带内隔板的方钢管混凝土柱-钢梁节点受力性能的非线性有限元分析
方钢管混凝土柱—钢梁隔板贯通节点性能.
方钢管混凝土柱—钢梁隔板贯通节点性能方钢管混凝土柱-钢梁隔板贯通节点已被《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS159:2004)列为推荐形式,但由于国内该种节点的研究资料较少,对节点承载能力及抗震性能缺乏认识,计算理论与设计方法也不成熟,因此,对隔板贯通节点的力学性能进行研究具有重要的理论意义与工程应用价值。
总结分析了方钢管混凝土柱-钢梁节点的形式及其受力特点,并在研究隔板贯通节点构造存在问题的基础上,提出了改善钢梁翼缘与隔板连接处受力性能的两种新型节点形式—圆弧倒角型节点和倒角放坡型节点。
为研究方钢管混凝土柱与钢梁受拉翼缘连接性能,对16个隔板贯通节点试件进行了静力拉伸试验,分析了节点的应力传递机制,并对节点拉伸承载力试验值及理论计算值进行了比较。
研究结果表明,圆弧倒角型节点与倒角放坡型节点具有较高的承载力和良好的延性,影响节点承载力的主要因素是隔板厚度、浇注孔直径和钢管的宽厚比;日本规程提出的节点拉伸承载力计算公式对于填充混凝土的试件偏于保守,但高估了空钢管试件的承载力。
建立了同时考虑几何非线性、钢材与混凝土接触非线性和各种材料非线性的有限元模型,对隔板贯通节点进行了静力拉伸有限元分析,研究了节点的屈服机制,并在参数分析的基础上,提出了隔板与钢管协同受力的节点拉伸承载力计算公式,比较分析表明,节点承载力理论计算值与试验值吻合较好。
进行7个隔板贯通节点十字型足尺试件的低周反复加载试验,分析了各试件的破坏过程及特征,并对节点承载力、延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能指标进行了比较分析。
研究结果表明,隔板贯通节点滞回曲线饱满,具有较强的耗能能力;钢梁翼缘与隔板的连接构造对节点的延性、耗能能力、刚度退化影响较大,圆弧倒角型节点和倒角放坡型节点比侧板加强型节点具有更好的抗震性能。
隔板的厚度、浇注孔径和钢管的宽厚比对梁端破坏节点的受力性能影响较小,但在试件中浇筑混凝土可以显著减小核心区的剪切变形,改善节点的抗震性能。
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]。
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
Ｗａ ｎ ｇ Ｙ ａ ｎ Ｑｉ Ｙｕ ｅ ｒ ａ ｎ
（ 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
钢骨混凝土柱-钢梁组合框架非线性有限元分析
钢筋混凝土结构非线性有限元分析共3篇
钢筋混凝土结构非线性有限元分析共3篇钢筋混凝土结构非线性有限元分析1钢筋混凝土结构是现代建筑结构中常用的一种结构形式。
由于钢筋混凝土结构自身的复杂性，非线性有限元分析在该结构的设计和施工过程中扮演着重要的角色。
非线性有限元分析是建立在解析的基础之上的，它可以更真实地模拟结构在实际载荷下的变形和破坏特性。
本文对钢筋混凝土结构的非线性有限元分析进行细致的介绍。
首先需要了解的是，钢筋混凝土结构存在多种非线性问题，如材料非线性、几何非线性和边界非线性等。
这些非线性问题极大地影响了结构的受力性能。
在结构的设计阶段，要对这些非线性因素进行充分分析。
钢筋混凝土结构在材料方面存在很多非线性问题，例如，混凝土的拉应力－应变曲线存在非线性变形，钢筋的本构关系存在弹塑性和损伤等等。
这些材料的非线性特性是钢筋混凝土结构变形和破坏的重要因素。
钢筋混凝土结构材料的非线性特性需要通过相关试验来获得，例如混凝土的轴向拉伸试验和抗压试验，钢筋的拉伸试验等，试验数据可以被用来建立预测结构非线性响应的有限元模型。
钢筋混凝土结构在几何方面存在很多非线性问题，例如，结构的非线性变形、结构的大变形效应、结构的初始应力状态等等。
钢筋混凝土结构几何的非线性效应可通过有限元分析明确地描述。
要对几何非线性进行分析，通常使用非线性有限元分析程序，其中包括基于条件梯度最优化技术的材料和几何非线性分析以及有限元法分析中使用的高级非线性模拟技术。
钢筋混凝土结构的边界条件也可能导致结构的非线性响应，例如基础的扰动、结构的支承和约束条件等。
所有这些条件都会导致模型在分析中出现非线性行为。
最后，非线性有限元分析可以简化结构设计的过程，并且可以更准确地分析结构的性能。
另外，分析过程中还可以考虑更多因素，例如局部的材料变形、应力浓度等等，让设计人员了解到结构的真实状态。
总之，钢筋混凝土结构非线性有限元分析是现代建筑结构中常用的一种结构分析方式，对于设计和施工都有着重要的意义。
矩形钢管混凝土柱—钢梁节点受力性能分析
矩形钢管混凝土柱—钢梁节点受力性能分析钢管混凝土结构因其优异的性能被广泛的应用在工程实际中,而节点作为结构中一个关键部位,对结构的安全和稳定发挥着重要的作用。
本文基于ABAQUS 有限元模拟的方式,对矩形钢管混凝土内隔板节点(普通节点和翼缘削弱型节点)的力学性能进行了研究,并提出节点域的抗剪承载力计算表达式。
主要工作和成果如下:(1)利用ABAQUS软件对文献试验中方钢管混凝土柱-钢梁节点进行了有限元模拟,并就骨架曲线、节点破坏形态进行了模拟数据与试验结果对比,吻合较好。
应用验证的建模方法建立内隔板普通节点,分析了节点抗剪受力过程和荷载作用下节点应力变化规律。
(2)分别对内隔板普通节点和翼缘削弱型节点(RBS节点)在单调和循环荷载下的力学性能进行了比较分析,结果表明:RBS节点的抗剪承载力较内隔板普通节点下降明显,耗能能力和刚度退化影响不大,但RBS节点的延性性能更好。
研究了核心区高径比、套箍系数、材料强度和轴压比对普通节点抗剪能力的影响,同时还分析了3个削弱参数对RBS节点抗剪的影响,并对参数削弱尺寸范围给出了设计建议。
(3)建立节点域直接剪切模型,通过数值模拟与理论推导相结合的方式,在对节点各抗剪构件承载力计算的基础上,综合提出了节点最终抗剪承载力计算表达式,对比表达式计算结果与模拟结果表明本文提出的表达式较为准确的计算了节点的抗剪承载力,从而为工程应用提供了一定的设计依据。
钢筋混凝土梁的有限元非线性分析
钢筋混凝土桥梁的ansys有限元非线性分析摘要：介绍大型有限元软件Ansys中用于混凝土材料的Solid65单元，分析混凝土和钢筋共同作用时候的建模方法以及相互连接的处理，利用Solid65单元对钢筋混凝土简支梁进行非线性分析。
通过Solid65单元模拟混凝土材料所的的结果，可以较好的反映钢筋混凝土的非线性力学特征。
关键词：非线性；;Ansys；Solid65单元；钢筋混凝土；有限元；1 非线性1.1定义桥梁结构的非线性问题可分为两大类, 第1 类为材料非线性问题, 第2 类为几何非线性问题。
尽管许多桥梁结构分析问题可以用线性分析方法来近似, 但是如果桥梁结构存在明显的非线性特征, 就需要对其进行非线性分析。
在单纯的材料非线性问题中, 假定结构位移微小, 位移与应变的几何关系是线性的, 而应力与应变关系是非线性的。
材料非线性特点是随着荷载的增加, 构上应力大的点首先达到屈服强度, 发生屈服而使结构进入弹塑性状态。
这时虽然部分材料已进入塑性状态, 但相当大部分仍处于弹性范围,因而结构仍可继续承载, 直至塑性部分进一步扩展而发生结构的崩溃。
在实际工程设计中, 这种允许材料进入塑性的结构分析称为材料非线性分析。
极限状态设计所关心的不是荷载作用下结构弹塑性的演变历程, 而是结构出现塑性变形直到崩溃时所能承受的最大荷载, 然后考虑结构应有足够的安全储备, 以此作为设计依据显然较全弹性设计更经济合理。
几何非线性指的是结构的平衡状态在其发生一定的位移之后会相应的发生变化, 结构的平衡均应建立在其变形后的位置之上, 这就是几何非线性理论。
也就是说, 结构的平衡状态在它发生一定的位移之后会发生变化, 而且这种位移一般是大位移,即结构的刚度矩阵是几何变形的函数。
1.2结构非线性分析的方法( 1) 增量法。
把总荷载分成m 个增量步, 对于每级荷载增量, 刚度为常量, 即把刚度方程分段线性化。
增量法求解比较简单, 但存在误差累计问题。
钢管混凝土结构材料非线性的一种有限元分析方法
ｅｌａｓｔｉｃ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｏｒｃｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ
ｃａｎ
ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｍｕｌｔｉｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｓｌｏｐｅ ｏｆ
ｃａｎ
ｅｎｅｒｇｙ（ｅｌａｓｔｉｃ
ｍａｔｒｉｘ）ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＳＯ
ｔｈｅ ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ ｆｏｒｃｅｓ ａｆｔｅｒ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ
万方数据
工
程
力
学
６９
钢管混凝土结构在我国的拱桥建设中得到了 广泛的应用，稳定极限承载力作为拱结构设计理论 的核心内容之一，近年来的研究取得了一定的进 展【卜２１。 在钢管混凝土拱桥材料非线性分析方面，对其 组成材料的弹塑性性能描述已进行了大量的研究。 文献『３－５］在大量实验的基础上提出了将钢管混凝 土看成单一材料的统一理论和将钢和混凝土区分 看待的本构关系。运用这些本构关系，在目前钢管 混凝土拱的有限元计算所采用的梁单元中就分别 存在着考虑轴力．弯矩（Ｎ－Ｍｙ—Ｍｚ）相互作用的塑性铰 模型和复合梁分层的纤维模型【６＿８】。 一般的塑性铰方法均利用断面的轴力．弯矩相 互作用关系得到屈服弯矩和近似屈服条件，如文 献［６，９—１０］，但由于塑性铰模型的刚度变化是通过 ’屈服曲面来定义的，且当考虑应力硬化的影响时必 须考虑屈服曲面的变化，使屈服曲面的建立变得较 复杂；同时塑性铰模型无法直接获得断面进入塑性 后的应力或应变信息。与塑性铰模型相比，纤维模 型需要进行数值积分使计算时间较长，但是，由于 纤维模型可以直接通过组成材料的应力一应变关系 来评价单元刚度的变化及是否发生塑性变形，因此 能较容易地进行变动轴力、双轴弯矩共同作用等情 况下的分析。因此，本文在考虑梁单元的材料非线 性分析时采用了纤维单元模型。 文献［１１—１３］提出的纤维单元都是直接在结构 的弹性刚度矩阵上通过弹性模量Ｅ的变化描述弹塑 性性能，即弹性阶段时刚度矩阵中的弹性模量为 Ｅ８，进入塑性后刚度矩阵中的弹性模量为ＥＰ。这样 的处理，对不复杂的刚度矩阵而言反复计算较易收 敛，但是，对于较复杂的刚度矩阵（如考虑包括扭转 和轴向变形非线性项的梁单元刚度矩阵【１４１），据作 者的经历而言，反复计算时较难收敛，甚至无法收 敛。 对于考虑大变形的几何非线性和材料非线性 的问题，由于两种非线性的耦合，需推导出结构的 切线刚度矩阵中的载荷矫正矩阵，文献［１１一１３］根 据各自的假设推导各自的弹塑性刚度矩阵，各不相 同。所以，梁单元进行双重非线性有限元分析，将 会遇到如何选用、验证这些文献的矩阵或重新推导 相应的弹塑性刚度矩阵的问题。 如果有一种方法，可以直接利用较完整地考虑 大变形的复杂的弹性刚度矩阵，不必重新推导弹塑
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带内隔板的方钢管混凝土柱-钢梁节点受力性能的非线性有限元分析周天华1，郭彦利1，卢林枫1，何保康2， （1.长安大学，陕西西安710061； 2. 西安建筑科技大学，陕西西安710055；）Email: zhouth163@摘要：本文利用三维实体单元，对“带内隔板方钢管混凝土柱-钢梁节点”建立了同时考虑几何非线性、高强螺栓连接的面—面接触非线性、各种材料非线性等因素的有限元理论分析模型，模拟分析了单调加载和低周反复加载时节点的受力性能，较为精确地分析了节点区应力分布和混凝土开裂情况，以弥补试验中无法直观地了解各细部受力情况和改变各种参数进行对比的缺陷；考察了轴压比大小、混凝土强度等因素对节点受力性能的影响，根据理论与试验结果分析，提出了设计和改进建议。
关键词： 方钢管混凝土柱；梁柱节点；受力性能；非线性有限元1 前言方钢管混凝土柱-工形钢梁框架结构以其诸多优点在国内已开始推广应用，带内隔板的矩形钢管混凝土柱与钢梁连接的节点构造已被我国《矩形钢管混凝土结构技术规程》 [1]列为推荐形式，针对这种构造形式的节点：1999~2002年同济大学做了方钢管混凝土柱与钢梁全焊接连接的模型试验和理论研究，包括模拟柱与梁的受拉翼缘连接的十字形单调拉伸试验、柱与梁连接的组合体试件的低周反复加载试验[2，3]；2001~2004年本项目以杭萧钢构股份有限公司的国家重点技术创新项目—“高层建筑钢—混凝土组合结构产业化”及杭州瑞丰国际商务大厦试点工程为背景，在国内首次进行了6个带内隔板的梁柱节点的足尺模型的拟静力试验和理论研究[4，5]。
本文利用ANSYS通用程序，建立同时考虑大变形的几何非线性、高强螺栓连接的面—面接触非线性、材料非线性等三重非线性因素的有限元理论分析模型，通过合理的单元选取和网格划分，结合试验研究[4]对梁柱对接焊接、栓焊连接两类节点模拟分析单调加载和低周反复荷载作用下的受力性能，以期达到如下目的：（1）较为精确地分析节点区应力分布，弥补试验中无法直观地了解各细部受力情况和改变各种参数进行对比的缺陷，（2）考察轴压比大小、混凝土强度等级变化等因素对节点单调加载及滞回性能的影响，（3）提出节点设计初步建议。
2 有限元模型2.1 试件选取为方便比较，有限元分析试件选用文献[4]试验足尺模型，钢材为Q345B，摩擦型高强螺栓M20、M22、M27，均为10.9级，管内混凝土设计标号C40，试件分为栓焊连接（A组）和全对焊连接（B组）两组共6个，各试件的编号及截面尺寸见表1，材性指标见文献[4]。
- 1 -- 2 -表 1 试件截面尺寸Table 1 Dimensions of specimen sections梁截面尺寸/mm 试件编号 梁柱连接形式 方钢管柱截面尺寸mm 翼缘厚度翼缘宽度腹板厚度腹板高度 节点内隔板厚mm JD-1A JD-1B JD-2A JD-2B JD-3A JD-3B栓焊 对接 栓焊 对接 栓焊 对接500×16 500×16 500×20 500×20 500×25 500×2510 10 12 12 16 16130 130 150 150 250 2506 6 8 8 8 8330 330 426 426 468 46816 16 22 22 28 282.2 有限元分析模型的建立采用ANSYS 通用程序提供的强大功能，分别进行如下处理[6~7]：（1）钢材的弹塑性本构模型：采用Von.Mises 屈服条件和运动强化法则，能较为精确地给出其弹塑性本构关系，并能反应循环加载时的包辛格（Bauschinger ）效应。
远离节点域的梁、柱选用8结点6面体规则单元（3D Solid45），形状复杂的节点域、螺栓等选用10结点4面体单元（3D Solid92）。
（2）高强螺栓摩擦型连接的处理：对高强螺栓连接的面-面接触问题，采用ANSYS 通用程序提供的6结点三角形目标单元（3D Target Surface Element 170）和与之对应的6结点三角形接触单元（3D Contact Surface Element 174）， 将与柱壁焊接的小牛腿、螺栓帽、螺栓孔壁等的接触面定义为目标面，梁端腹板、螺栓杆、螺栓帽接触钢板面等定义为接触单元；每个螺栓有三个接触问题：螺栓杆—孔壁、螺丝帽—钢板、螺栓头—钢板。
对高强螺栓的预拉力，可采用ANSYS 程序提供的预拉力单元Solidl79来实现。
（3）钢管内混凝土的处理：对管内混凝土采用SOLID65单元（8节点3D 体单元），弹塑性本构模型和 William －Warnke 五参数破坏准则。
对混凝土裂缝利用ANSYS 提供的判别准则，采用应力释放和自适应下降相结合的方法来模拟混凝土开裂过程[6]。
（a ）节点有限元模型 （b ）梁柱连接处局部放大（c ）节点域混凝土 （d ）节点域内隔板（e ）高强螺栓 （f ）梁端腹板摩擦面接触单元 （g ）栓杆-栓孔接触单元图 1 节点有限元模型 Fig. 1 Finite-element model of joint（4）钢管与混凝土的粘结处理：因本文分析的重点在节点域，而节点域的混凝土因内隔板的存在处于理想的三维受压状态，外荷载作用下钢管壁与混凝土的滑移影响较其他钢管混凝土构件要小的多，故为简化分析，假定钢管和混凝土之间完全粘结，采用“粘”（Glue）命令将管内混凝土与管壁和内隔板粘接在一起，忽略管壁与混凝土间的滑移影响。
根据上述方法建立的部分有限元模型见图1。
2.3 加载与求解本文分析的节点模型，模拟的是框架梁柱反弯点间的十字形受力形式（如图2），柱底和梁端为铰接，分析时先加柱顶竖向荷载N，再加柱顶水平荷载P。
几何建模时，按如图3所示分块，在柱底部取约100mm长柱段将其材性的强度和刚度定义的很大（如E=1010Mpa，f y=107Mpa），这样柱底的约束可在截面中间分界线上施加三向线约束以模拟铰的转动；在梁端约三分之一处分块（A区），在A区上下翼缘边上对称四条线段a、b上施加Z向约束以防止侧向失稳；在加柱顶轴力N时先对梁端面M施加X向水平约束，以保证系统既稳定又不在梁内产生内力；在加柱顶水平力P时先将梁端面M上的X向约束改为Y向约束，以保证水平力作用下梁端沿X向可自由移动而竖向不能有位移。
柱顶轴力N以节点荷载的形式平均施加在柱顶面S上的各单元节点上；柱顶水平力P以位移形式施加，加载前先将S deformation Fig.3 Division of the model Fig.4 curves for monotonic loading（b）JD-3A试验梁端屈曲图 5 部分试件破坏形态的有限元分析与试验比较程序运行和收敛性较好。
3 单调加载的非线性有限元分析3.1 荷载与位移（P-Δ）曲线按照上述建模及求解过程，首先对表1中6个节点试件按文[4]试验加载进行单调加载的三维非线性有限元模拟分析（柱顶N=1000kN），其柱顶水平荷载与位移的P-Δ曲线如图4所示。
对比这6个试件的荷载-位移曲线可知：相同尺寸的A、B两类节点，在梁端高强螺栓滑移以前，二者的连接刚度基本相同，曲线基本重合；当螺栓滑移后，A类（梁柱栓焊连接）节点的刚度下降，随变形的加大，螺栓杆与孔壁接触传力，但由于孔壁较薄而挤压变形，故其刚度仍达不到相同尺寸的B类（梁柱全对接焊接）节点；同时由于螺栓的过早滑移而致使A类节点的屈服荷载也较B类的低，且屈服点的位置B类节点也较A类的明显。
总的特征与文献[4]试验结果基本一致。
3.2 节点域内力分布及破坏特征由于各节点的柱的刚度远大于梁的刚度，故节点的最终破坏均为梁端破坏，节点域的内隔板、柱壁板等均远未达到屈服，而节点域混凝土因三向约束作用虽有裂缝出现，但并未压溃，这与试验后剖开试件所观察到的情况相符合[4]。
有限元理论分析各试件破坏总的情况为：所有节点梁端截面均完全达到屈服而形成完善的塑性铰，大部分区域钢材已进入强化阶段，JD-3A和JD-3B梁端并发生明显的局部屈曲（图5），JD-1A、JD-1B、JD-2A、JD-2B梁端局部屈曲并不明显。
A类节点的螺栓均未受剪破坏，但栓孔均发生了一定的挤压变形（见图6f）。
如图6所示为A、B两类节点细部在最大荷载P max或破坏时的部分应力和混凝土裂缝分布情况。
（1）比较图6a、b可知，A类节点在腹板连接高强螺栓滑移后，腹板传递弯矩的能力明显不如B类节点，A类节点梁端Von.Mises应力的分布也不如B类节点均匀，从主应力轨迹分布图可看出，A类节点在梁端的主拉应力σ1和主压应力σ3分布轨迹明显较乱，不如B类节点清晰，此外，B类节点因腹板传递弯矩更有效而在节点核心区柱壁板中主拉、压应力值明显大于A类节点；（2）节点域内隔板及梁端内力分布情况：由于内隔板的有效净截面一般要比钢梁翼缘截面大，且在传递梁端弯矩拉、压力时内隔板还有混凝土的摩擦力、柱壁板的剪力的帮助，故内隔板中实际的拉、压应力要明显小于梁端，由图6c的Von.Mises 应力分布云图看出，当梁端完全屈服而形成塑性铰时，而内隔板中的应力尚不足300N/mm2，也未达到Q345钢材的屈服应力；从主应力轨迹图也可看出，主应力流主要集中在梁端，而内隔板中相对流畅，但角部的4个小孔处有较明显地应力集中。
（3）节点核芯区混凝土，由于钢管柱壁板和内隔板的三维约束作用，在外荷载作用下其主应力状态为一向受拉、二向受压（σ1≥σ2≥σ3），由图6d主应力轨迹图可知，在节点核芯区内形成以第三主压应力σ3为主的斜压短柱；从剪应力τxy分布云图可知，τxy在节点域中心最大，并以球面状向外逐渐减小；此外，核芯区混凝土的裂缝主要出现在钢与混凝土交界处及其附近，由于内隔板上存在孔洞，构造相对复杂，与混凝土一起局部共同传力也复杂，故在内隔板附近的混凝土开裂相对集中，中部的裂缝则主要在第一主应力为正值的受拉区，其中裂缝在拉力较大的区域也已经出了现少量第二个方向的裂缝（图6e）。
（4）螺栓滑移后，螺栓杆与孔壁接触- 4 -- 5 -传力后，孔壁挤压已达屈服并发生了较大的塑性变形（图6f ）；由于被连接的腹板较薄，螺栓对钢板的夹紧力的影响范围有限，加之破坏时钢板有一定的翘曲变形，故接触面上摩擦力的影响范围也有限（图6g ）；此外，由于栓杆的抗剪作用致使栓杆应力分布不匀，应力集中较明显，但大部分区域远未达到屈服（图6h ）。
低周反复加载的非线性有限元分析按照前述建模及求解过程，对前述6个节点试件进行低周反复加载非线性有限元模拟分析以考察其滞回性能。
分析时试件的尺寸、材性、加载规律和约束方式完全同文[4]试验，分析得荷载-位移（P-Δ）曲线如图7所示；有限元分析与试验骨架曲线的对比如图8所示；滞回加载时有限元分析与单调加载时试件的内力分布规律、破坏特征基本相同，为节约篇幅，下面仅给出滞回加载时的分析结果进行对比分析。