通过插入凝聚单元，节点模型得到了显著改进。该单元添加在构件端部之后，具有与构件弹性壳模型相同的属性。它仅为一个单元，但允许构件端部产生任意弹性变形和应力。因此，由壳单元组成的构件部分可以更短，同时仍能改善模型行为。由壳单元模拟的开口截面和空心截面的默认长度均缩短至截面外轮廓较大尺寸的 1.25 倍。凝聚单元的长度为截面外轮廓较大尺寸的 4 倍（超级单元对最终用户不可见）。唯一的例外是线性屈曲和刚度分析，其中凝聚单元的长度为截面外轮廓较大尺寸的 0.5 倍。原因是将屈曲模态保持在节点内部板件中，而非构件中。
此次变更的主要优势包括：
- 计算时间缩短 30%（大量项目的平均值）
- 结果可视化速度更快
- 空心截面节点建模更加精确
此次变更最初是为了改善空心截面节点的分析，但其优势适用于所有模型。
主要影响有哪些？不同版本之间的部分结果会有所变化，但 IDEA StatiCa 会运行大量自动化测试。绝大多数情况下，结果差异低于 1%。但在某些情况下，差异较大。这些情况包括：
截面在壳模型端部发生变形
这一效应是进行此次变更的主要原因。截面现在可以在由壳单元组成的模型端部发生变形。空心截面节点需要相对较长的构件——最长可达截面直径的 10 倍。否则，边界条件可能影响节点的承载力。通过在由壳单元组成的模型部分后面引入凝聚单元，在保持相同精度的同时，计算速度大幅提升。
请注意，凝聚单元仅具有弹性属性。塑性应变不应延伸至构件端部，否则会影响节点的承载力。
较短的构件树根段不会在端部屈服
例如，当柱牛腿受到非常靠近节点的力产生的较大剪力时，会出现此问题。由于构件较短，构件端部的弯矩减小。
若构件树根段仍因弯曲而破坏，替代方案是将构件建模为加劲构件，并使用虚拟构件施加剪力。
扭转
翘曲受到将节点与梁端相连的多点约束的限制。这些约束用于向模型施加荷载。现在，凝聚单元将约束进一步推移，构件能够发生变形。这导致节点处产生更大的双力矩（翘曲力矩）。
这种情况常见于次梁与主梁的单侧节点。请注意，构件设计必须在其他地方进行，且由翘曲引起的双力矩在软件包中往往被忽略，但必须加以考虑。开口截面构件的翘曲抗力出乎意料地低。
简化加载 / 平衡荷载
当使用简化加载且连续构件被选为承重构件时，由于构件长度从 1.5 × h 变为 (1.25 + 4) × h，内力会有所不同。
- 内力不同
- 柱腹板剪力区受到更大荷载。尽管如此，平衡荷载选项对于正确捕捉连续构件的行为是必要的。
始终建议使用平衡荷载。
空心截面壳弯曲承载力降低
规范中空心截面节点的承载力由破坏模式法确定，该方法使用由试验和先进数值模型拟合的曲线模型。该设计方法在所有规范中均有实施。目前，最新技术水平体现在 prEN 1993-1-8:2022 草案中。实际结构存在初始缺陷和残余应力，这些在 IDEA StatiCa Connection 的壳模型中未予考虑。为使结果与规范更加吻合，通过降低高 D/(2t) 比值空心截面壳的弯曲承载力，在 IDEA StatiCa 模型中引入了残余应力和初始缺陷的影响。这样可以降低节点破坏模式的承载力，同时保持空心截面构件的正应力和弯曲承载力。壳单元塑性承载力的折减取决于系数 \(\gamma = \frac{D_0}{2t_0}\)：
这些综合变更使我们能够与设计规范中破坏模式法（FMM）的结果达到良好吻合。IDEA StatiCa Connection 与 FMM 的吻合情况如下图所示。
圆形空心截面
T 形节点，轴力，角度 \(\theta = 90 ^\circ\)
T 形节点，面内弯矩，角度 \(\theta = 90 ^\circ\)
T 形节点，面外弯矩，角度 \(\theta = 90 ^\circ\)
Y 形节点，轴力，角度 \(\theta = 60 ^\circ\)
Y 形节点，面内弯矩，角度 \(\theta = 60 ^\circ\)
Y 形节点，面外弯矩，角度 \(\theta = 60 ^\circ\)
X 形节点，轴力，角度 \(\theta = 90 ^\circ\)
X 形节点，轴力，角度 \(\theta = 60 ^\circ\)
X 形节点，轴力，角度 \(\theta = 30 ^\circ\)
K 形节点，轴力，角度 \(\theta = 45 ^\circ\)
方形空心截面
T 形节点，轴力，角度 \(\theta = 90 ^\circ\)
请注意，FFM 模型未考虑弦杆荷载引起的承载力折减，这是结果存在差异的原因。
T 形节点，面内弯矩，角度 \(\theta = 90 ^\circ\)
T 形节点，面外弯矩，角度 \(\theta = 90 ^\circ\)
Y 形节点，轴力，角度 \(\theta = 60 ^\circ\)
请注意，FFM 模型未考虑弦杆荷载引起的承载力折减，这是结果存在差异的原因。
Y 形节点，轴力，角度 \(\theta = 30 ^\circ\)
请注意，FFM 模型未考虑弦杆荷载引起的承载力折减，这是结果存在差异的原因。
X 形节点，轴力，角度 \(\theta = 90 ^\circ\)
X 形节点，轴力，角度 \(\theta = 60 ^\circ\)
X 形节点，轴力，角度 \(\theta = 30 ^\circ\)
K 形节点，轴力，角度 \(\theta = 45 ^\circ\)
