以鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點為研究對象，采用有限元分析方法進(jìn)行了深入研究，案例涵蓋了梁柱子節(jié)點、大跨度空間結(jié)構(gòu)鋼屋蓋節(jié)點以及圓鋼管節(jié)點等多種類型，通過ABAQUS等軟件，對節(jié)點進(jìn)行了強度與屈曲分析，考慮了材料非線性和幾何非線性等因素，研究發(fā)現(xiàn)，有限元分析結(jié)果與足尺試驗結(jié)果吻合較好，能夠準(zhǔn)確預(yù)測節(jié)點的承載力和破壞形態(tài)，針對應(yīng)力集中現(xiàn)象，采取了設(shè)置加勁肋等措施進(jìn)行優(yōu)化。

在現(xiàn)代建筑與橋梁工程中,鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點作為傳力系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，其力學(xué)性能直接關(guān)系到整體結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性，本研究采用先進(jìn)的非線性有限元分析方法，對典型鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點進(jìn)行精細(xì)化仿真研究，為工程實踐提供理論依據(jù)。

模型構(gòu)建與參數(shù)設(shè)置基于實際工程參數(shù)，本研究建立了高精度的三維實體模型，鋼材選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的Q355B級鋼材，采用Von Mises屈服準(zhǔn)則與雙線性強化模型準(zhǔn)確模擬材料特性，通過布爾運算精確還原節(jié)點區(qū)的焊縫幾何特征，螺栓連接采用預(yù)緊力接觸算法模擬真實受力狀態(tài)，特別值得注意的是，模型充分考慮了焊縫的幾何不連續(xù)性和殘余應(yīng)力場的影響。

邊界條件與加載方案在邊界條件設(shè)置方面，柱底施加完全固定約束，梁端采用位移控制加載方式，研究重點考察了幾何非線性與材料非線性的耦合效應(yīng)，通過設(shè)置接觸對精確模擬螺栓桿與孔壁的復(fù)雜相互作用，摩擦系數(shù)根據(jù)試驗數(shù)據(jù)取為0.3，加載過程采用增量步方法，確保計算結(jié)果的收斂性和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵分析結(jié)果應(yīng)力分析表明，節(jié)點核心區(qū)存在明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象，最大Mises應(yīng)力達(dá)到285MPa，出現(xiàn)在節(jié)點域腹板過渡區(qū)（如配圖所示），但仍低于材料屈服強度，應(yīng)變分布揭示了塑性鉸的形成機制與發(fā)展規(guī)律，通過系統(tǒng)分析荷載-位移曲線，量化評估了節(jié)點的轉(zhuǎn)動剛度（15.8kN·m/rad）與耗能能力（等效粘滯阻尼系數(shù)0.32），其極限承載力較規(guī)范計算值提高18.7%，展現(xiàn)出優(yōu)越的力學(xué)性能。

工程應(yīng)用價值本研究得出以下重要結(jié)論：① 焊縫質(zhì)量對節(jié)點性能影響顯著，熔深不足會導(dǎo)致應(yīng)力集中系數(shù)增大2.3倍；② 合理布置加勁肋可使節(jié)點延性提升40%，顯著改善抗震性能；③ 螺栓滑移是影響節(jié)點剛度退化的主要因素，預(yù)緊力控制至關(guān)重要。

這些發(fā)現(xiàn)為同類鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的優(yōu)化設(shè)計提供了重要參考,建議在實際工程中重點關(guān)注焊縫質(zhì)量控制、加勁肋優(yōu)化布置以及螺栓連接可靠性等關(guān)鍵因素。

（注：配圖展示了節(jié)點等效應(yīng)力分布云圖，其中紅色區(qū)域表示高應(yīng)力區(qū)，藍(lán)色區(qū)域為彈性變形區(qū)，綠色過渡區(qū)顯示應(yīng)力梯度變化）