本验证算例由俄亥俄州立大学与 IDEA StatiCa 联合项目共同编制。作者名单如下：
- Baris Kasapoglu，博士研究生
- Ali Nassiri，博士
- Halil Sezen，博士
1.1 简介
RBS 是 AISC 批准用于抗震区域的预认证弯矩节点之一，可作为中间弯矩框架（IMF）和特殊弯矩框架（SMF）体系的组成部分，前提是满足 AISC 358 第 5 章所列要求。梁翼缘在距柱面一定距离处进行切削，目的是使屈服和塑性铰发生在截面缩减区域内。
本章首先从 Uang 等人（2000 年）在加州大学圣地亚哥分校 C. L. Powell 结构研究实验室开展的试验研究中选取了一个缩减梁截面（RBS）弯矩节点试件，并在 IDEA StatiCa 和 ABAQUS 中按照试验条件进行建模与分析。将数值计算结果与试验观测结果以及按照 AISC 341、358 和 360 要求计算的设计承载力进行对比。随后，又开发了五个附加变体，并分别使用 IDEA StatiCa 和 AISC 规范要求计算其承载力，最终对结果进行比较。
1.2 试验研究
作为 SAC 项目的一部分，四个相同的试件被施加不同的加载历程，以研究加载顺序和侧向支撑的影响。其中，第一个试件 LS-1 因文献中可用数据较多而被选为本研究对象。节点详图如图 1.1 所示。
图 1.1：节点详图（Uang 等，2000）
梁和柱的截面尺寸分别为 W30X99 和 W14X176，均采用 ASTM A992 钢材。梁的腹板和翼缘按照 AISC 358 的规定，采用全熔透（CJP）坡口焊缝与柱翼缘焊接。焊接工艺详情及实测材料性能见表 1.1。厚度为 3/4 in.、角部切角为 1.79 in. 的连续板采用 ASTM A572 Grade 50 钢材，与柱翼缘采用 CJP 坡口焊缝连接，与柱腹板采用 5/16 in. 双面角焊缝连接。剪力板用于安装定位，在试验前已拆除。
表 1.1：材料及试件详情。
标准 SAC 多步加载历程通过液压作动器施加于梁端，加载点距柱中心线 149 in.。柱顶和柱底分别与强力墙和地面固定，柱侧向受到约束。试验装置及加载历程如图 1.2 所示。
图 1.2：(a) 试验装置；(b) 加载历程（Uang 等，2000）。
研究人员在试验过程中的主要观测结果如下：
- RBS 区域出现明显屈服
- 柱节点域发生中等程度屈服
- 在 3% 层间位移角循环中观察到梁发生屈曲
- 试验在 5% 层间位移角第三个循环后停止
作动器力-位移关系、整体弯矩-塑性转角关系以及 5% 层间位移角第三个循环峰值后的照片分别见图 1.3 和图 1.4。
图 1.3：(a) 作动器力-位移关系；(b) 整体弯矩-塑性转角关系（Uang 等，2000）。
图 1.4：试验后试件状态（Uang 等，2000）。
1.3 规范设计计算
针对所选试件，按照 AISC 358 进行了以下规范校核，并开发了五个附加变体。
- 校核柱和梁的预认证限值 （AISC 358 第 5.3 节）
- 校核 RBS 尺寸 （AISC 358 公式 5.8-1～5.8-3）
- 校核柱面处的概率最大弯矩 Mf 不超过可用承载力 fdMpe。 &u@FOC = 5960 kips-in （柱面处）
假定框架体系满足 SMF 的要求。在计算 RBS 中心处的剪力 VRBS 时，柱中心线之间的距离 L 假定为 360 in.。对于试件的设计计算，梁和柱采用基于轧制试验报告的材料性能，连续板采用 AISC 手册表 2-5 中给出的材料性能。为便于比较，拟以距柱中心线 149 in. 处梁端集中荷载来模拟试验条件。忽略梁的自重。假定 ASCE/SEI 7 第 12.4.2.3 节中的荷载组合 6 为控制工况，柱面处及 RBS 区域中心线处所需的抗弯承载力和抗剪承载力如下：
- Vu@RBS = 40 kip （RBS 中心线处）
- Vu@FOC = 40 kip （柱面处）
- Mu@RBS = 4976 kips-in （RBS 中心线处）
- Mu@FOC = 5960 kips-in （柱面处）