基于Abaqus的圆钢管混凝土柱-外环版钢梁节点滞回性能研究

通过有限元分析软件ABAQUS建立圆钢管混凝土柱-外环板式钢梁节点模型。模型考虑材料非线性、几何非线性、接触非线性等因素的影响。混凝土强度等级为C40，钢材采用Q345钢，具体的模型尺寸见cae模型即可。利用钢管混凝土塑性应力应变关系小软件得到核心混凝土的拉压本构数据。

该模型的部件主要有钢管，核心混凝土，钢梁，外环板，竖向连接板，高强螺栓。该模型建模非常复杂，尤其是钢梁，外环版，高强螺栓，竖向连接板，这些部件的相互作用以及网格划分相当麻烦。相互作用中涉及到大量的表面与表面接触，绑定和耦合操作。

模型第一个分析步为高强螺栓施加预紧力的分析步，第二个分析步为轴向压力，第三个分析步为柱端往复加载分析步。每个分析步均考虑几何非线性。同时由于模型确实很复杂很难收敛，在相互作用中创建了接触控制来增加收敛性。

由于模型首先要施加螺栓预紧力，所以该模型必须要在施加预紧力之前检查好边界条件，边界条件除了在柱顶柱底，梁端施加边界条件外，还在核心区周边设置了边界条件。另外我认为该模型的难点第一就是精确建模，然后就是网格划分，第二就是相互作用的设置以及荷载的设置。最后就是滞回曲线。总之，模型复杂程度不是简单几句话可以陈述完毕，同学们可以购买模型只有细细研究。附件中包含了该节点的cae模型和钢管混凝土塑性应力应变计算小软件。

钢梁

外环板

高强螺栓

螺栓预紧力的施加

螺栓施加完预紧力之后的应力

模型算到往复荷载某一增量步的应力分布状态

某一增量步下的滞回曲线

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