回复:
基于组件的有限元方法(CBFEM)是一种用于计算机辅助计算和设计钢结构节点的方法。该方法借鉴了 EN 1993-1-8 中规定的组件方法的核心思想,即通过单个基本组件(非线性)的刚度和承载能力来确定连接特性。借助组件法,可以高精度地评估部分受力的节点和柔性节点的力学行为。在许多情况下,与纯铰接或刚性节点相比,这种方法可实现更经济的设计方案。
在传统方法中,基本组件的刚度和承载能力需基于半经验公式计算,然后以适当的方式叠加,而在 CBFEM 中,基本组件通过合适的有限元进行离散化建模并相互连接。连接刚度及各基本组件中的精确内力分布可通过(非线性)有限元计算得出。随后,可根据相关设计规范(例如 EN 1993-1-8 或 AISC 360)校核基本组件的承载能力。相较于传统组件法,基于有限元的方法具有以下优势:
- 在定义基本组件及其几何与材料属性方面具有更大灵活性
- 在定义基本组件之间的接触和耦合条件方面具有更大的灵活性
- 在连接构造方面具有更大的灵活性,基本组件可以轻松转换为复杂的连接几何形状
- 连接受力不受限制,通过详细的有限元模型可计算得出各基本组件的内力分布
- 通过分析连接节点的变形、内力、应力与应变,深入理解破坏机制
钢结构节点作为 RFEM 扩展模块,采用基于组件的有限元方法(CBFEM),并将节点设计与整体结构的静力分析无缝衔接,从而确保连接与杆件模型之间的兼容性和交互性。