黄春晓，危子涵

1.安徽新华学院 土木与环境工程学院，安徽 合肥 230088；2.建筑结构安徽省普通高校重点实验室（安徽新华学院），安徽 合肥 230088

0 引言

中空夹层钢管混凝土是将内外两层钢管同心放置，在两层钢管之间浇筑混凝土形成的一种新型组合构件［1］。这种新型组合构件具有承载力高、塑性和韧性好、自重轻、抗火性能好等优点，在工程领域具有较为可观的应用前景［2］。目前，已有学者对此类组合节点进行了试验研究，但相关的数值分析不够深入。本文利用ABAQUS 有限元软件，建立了方中空夹层钢管混凝土柱-钢梁节点的数值模型，获得节点的弯矩-转角和P-△曲线。将模拟结果与已有的试验结果进行对比，验证了所建模型的合理性，为进一步探索这类新型组合节点的力学性能奠定了理论基础。

1 有限元模型

1.1 基本假定

假定所有焊接部位不发生撕裂破坏并且连接可靠，另外在低周反复荷载作用下组合柱中的核心混凝土与内外钢管应变均协调。

1.2 材料的本构关系

本文中数值模型中的钢梁、钢柱等其他钢材采用二次塑流模型，单边螺栓采用双新性强化模型。由于柱中内外钢管的约束限制了核心混凝土的横向变形，所以混凝土的应力应变关系采用了文献［3］提出的本构关系模型。

图1 组合节点数值模型

表1 试件尺寸和材性参数

1.3 模型建立

本节点中的网格划分均采用实体单元C3D8R 来进行模拟。通过对模型进行试算，最终确定合理的网格尺寸。本模型中的接触采用允许“弹性滑动”的罚摩擦，采用焊接连接的钢构件设置为绑定。……