节点核心区受力性能对于组合结构的分析具有重要的意义,论文对方钢管混凝土柱节点核心区展开研究,重点开展了节点核心区的直剪试验、精细有限元分析、多尺度有限元分析、理论分析、宏观模型分析,取得的主要研究成果如下:(1)设计并开展了一组节点核心区直剪试验。在对节点核心区受力状态进行分析的基础上,提出了能够反映节点核心区主要受力特点的核心区直剪试验模型,并设计了13个不同参数的试件进行加载,得到了节点核心区在直剪作用下的受力行为,为标定节点核心区精细有限元模型提供了试验基础。(2)建立了适用于节点核心区分析的精细有限元模型。在节点核心区直剪试验数据的基础上,同时考虑工程实用及计算精度,修正了核心区混凝土的剪力传递系数取值。模型参数选取简单、明确,且能够较好地模拟核心区直剪试验。(3)提出了适用于方钢管混凝土柱十字节点分析的多尺度有限元模型。在对多尺度有限元连接机理及误差进行充分分析的基础上,确定了多尺度有限元的应用范围,开发了相应的多尺度连接子程序,同时结合对方钢管混凝土柱十字节点的受力分析,建立了能够高效计算分析方钢管混凝土柱十字节点的多尺度有限元模型,并通过试验对比,证明了模型可靠性。(4)建立了方钢管混凝土柱节点核心区的受力机制、承载力计算公式、剪力-剪切变形曲线及宏观弹簧模型。在对节点的多尺度有限元模型进行深入分析的基础上,研究了节点核心区不同参数对于剪切受力性能的影响。同时,提出了能够准确反应节点核心区受力原理的受力机制,进一步提出了剪切承载力计算公式及剪力-剪切变形曲线,并利用该曲线建立了可用于滞回计算的宏观弹簧模型,计算结果与有限元及试验吻合良好。本论文提出了一种新的方钢管混凝土柱节点试验方法,能够较真实、有效模拟节点核心区的受力特征;所提出的精细有限元模型、多尺度模型、宏观弹簧模型具有参数取值简单可靠、计算高效等特点,可作为结构体系分析的工具。本论文成果可供方钢管混凝土柱节点核心区的研究、设计提供参考。