CBFEM（基于组件的有限元模型）是一种用于钢结构节点、构件及锚固设计与规范校核的独特方法。它适用于大多数具有各种拓扑形式的节点、锚固及细部构造。
基于组件的有限元模型 （CBFEM）方法具有以下特点：
- 通用性强 ——适用于工程实践中大多数节点、基础及细部构造。
- 简便高效 ——在日常工程实践中，能够以与现有方法和工具相当的时间提供计算结果。
- 全面深入 ——为结构工程师提供关于节点行为、应力、应变、各组件承载储备以及整体安全性与可靠性的清晰信息。
标准组件法与 IDEA StatiCa Connection 中所采用的 CBFEM 对节点的校核，均基于对节点所有部分（即各组件）的校核。组件可包括螺栓、锚栓、焊缝、钢板以及基础处的混凝土。
CBFEM 将整个节点拆分为上述各独立组件，然后由软件根据每个组件自动建立分析模型。
校核过程分为两个步骤：
- 计算节点各组件中的内力
- 采用规范公式对各组件进行校核
内力计算
在 IDEA StatiCa Connection 中实现的 CBFEM 简化了各组件的行为模拟。具体如何实现？
模型由施加荷载的构件以及用于连接各构件的加工操作（包括加劲构件）组成。
有限元分析模型自动生成。设计人员无需手动建立有限元模型，而是通过加工操作来创建节点。
因此，内力计算无需引入简化假定，组件间的相互作用等其他效应也一并得到计算。
此外，由于考虑了组件的实际刚度，计算结果中包含了撬力效应，无任何忽略。
校核与结果评估
强度分析是节点最重要的分析内容。钢板的应变校核与各组件的规范校核均通过弹塑性分析完成。
节点分析采用材料非线性方法，荷载逐级施加，并求解相应的应力状态。
钢板校核
钢板采用弹塑性材料模型，屈服平台斜率按 EN 1993-1-5 第 C.6 条第 (2) 款取名义值 tan-1 (E/1000)。
材料行为基于 von Mises 屈服准则。在达到设计屈服强度 fyd 之前，假定材料处于弹性状态。
对于不易发生屈曲的区域，承载能力极限状态的判定准则为主薄膜应变达到限值。推荐取 5%（例如 EN 1993-1-5 附录 C 第 C.8 条注释 1）。
各支持国家标准的理论背景具体内容：
- 按 EN（欧洲规范）进行钢板规范校核
- 按 AS（澳大利亚标准）进行钢板规范校核
- 按 IS（印度标准）进行钢板规范校核
- 按 GB（中国标准）进行钢板规范校核
- 按 HKG（香港实践规范）进行钢板规范校核
- 按 SP（俄罗斯标准）进行钢板规范校核
其他组件校核
所有方法均采用与规范相同的公式，对计算所得内力进行校核。螺栓、锚栓、焊缝及混凝土块所用公式均在软件中列出，可供详细查阅。
螺栓校核
IDEA StatiCa Connection 中的螺栓按相应标准进行校核。如需了解更多信息，请阅读螺栓与螺栓连接文章。
焊缝校核
焊缝校核同样按相应规范执行。
有关 Connection 软件中焊缝校核的详细信息，请参阅 IDEA StatiCa 中的焊缝文章。
混凝土块校核
混凝土块计算的基本原理详见混凝土块结构模型文章。
各支持国家标准的理论背景具体内容：
- 按 EN（欧洲规范）进行混凝土块规范校核
- 按 AS（澳大利亚标准）进行混凝土块规范校核
- 按 IS（印度标准）进行混凝土块规范校核
- 按 GB（中国标准）进行混凝土块规范校核
- 按 HKG（香港实践规范）进行混凝土块规范校核
- 按 SP（俄罗斯标准）进行混凝土块规范校核
CBFEM 如何同时符合规范要求并反映真实结构行为？
面向设计的有限元分析（CBFEM）经过优化，能够在覆盖真实结构行为的同时，提供与规范校核相关的计算结果，并考虑规范所规定的安全裕度。
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CBFEM 分析的主要特点
您是否曾在软件中看到 MNA 或 GMNA 等缩写，却不确定其含义？分析的属性、材料非线性或几何非线性——CBFEM 推荐并采用哪种方法？
观看以下视频，了解各种分析方法。
验证与确认
最初，两支大学研究团队历时三年多，对 CBFEM 方法进行了验证与确认。
此后，与来自世界各地（美国、荷兰、德国、瑞士、南美等）的高校合作，开展了多项新的验证研究。
验证与确认的确切含义是什么？验证与确认过程用于确认软件计算结果的正确性。
验证是与分析方法的对比，通常以建筑规范（如 AISC、EN 等）中的规定为基准。
规范中的分析方法受到简化假定的制约，对于复杂节点，规范与 CBFEM 的计算结果可能存在差异，尤其是在适用范围的边界处。在这种情况下，将 CBFEM 与经试验验证的高级模型进行对比，可以证明 CBFEM 是安全的，即使其承载力高于规范所确定的值。
确认是将数值模型与试验结果进行对比。
数值模型通常具有较高的精度，包含材料非线性和几何非线性。模型的几何尺寸和材料属性与试验实测值相同。当数值模型的结果（通常为荷载-位移曲线和应力-应变曲线）与试验结果吻合时，该数值模型即得到确认。随后，将数值模型的材料属性改为名义值，按制造公差增大初始缺陷，并通过改变参数（如钢板厚度、材料屈服强度等）进行若干敏感性分析。
最后，将数值模型的结果与 CBFEM 的结果进行对比。两者无需完全吻合，但结果必须偏于安全，且差异在可接受范围内。
最重要的验证与确认算例已发表于专著 《钢结构节点基于组件的有限元设计》中。
在我们的支持中心，您可以找到大量验证研究以及与实验室试验的对比结果。请通过以下链接查阅。
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