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众所周知，XTRACT是一款截面分析的小工具，对于异形复杂截面的弯矩曲率分析(Moment Curvature)、压弯包络分析（PM Interaction）和Capacity Orbit分析，是非常方便的。
1 N-M曲线
我们先来复习一下大学课本中的偏心受压构件的N-M曲线及破坏模式。具体详见《混凝土结构基本原理》。
▲ N-M曲线
对于给定截面、配筋、材料强度的偏心受压构件达到极限承载能力时，截面承受的内力设计值N、M并不是独立的，而是相关的。从上图中可以看出，A点是对应纯压状态下的构件的极限承载力（e=0）。
随着偏心e的增大，构件的承载力逐渐从A过渡到C，为小偏心受压破坏段。从A到C，轴力增加时，构件的弯矩承载力逐渐降低。在这段范围内，构件的破坏模式类似我们书本中常说的超筋梁的破坏，即受压区的混凝土达到极限压应变，这时受拉区的钢筋还没受拉屈服或者拉区的钢筋还处于受压状态，是一种脆性破坏。
D点是大小偏心的临界点，这时，在拉区钢筋受拉屈服的同时，受压区混凝土刚好达到极限压应变。过了D点，从D到F点，为大偏心受压破坏。在这段范围内，轴力的增加，弯矩也会有所增加。它的破坏模式是，拉区的钢筋先受拉屈服，随后受压区的混凝土才达到极限压应变，受压钢筋也受压屈服，为延性破坏。
▲ 典型偏心受压构件的N-M曲线及内力分布
上图是一个典型的偏心受压构件的N-M曲线及其内力分布，只要构件的内力位于其N-M曲线内，就说明构件是安全的，非常直观。
2 XTRACT
XTRACT是一个非常方便的截面分析工具，它最初是加州伯克利分校的一个名为UCFyber的学术研究工具。
▲ XTRACT
XTRACT主要思路也是根据各种材料本构关系，基于平截面假定，用fiber划分截面进行全过程非线性分析。因此，在使用过程中要注意截面是否满足平截面这个假定的前提。
▲ 平截面假定
其混凝土本构关系采用mander模型（取值及来源可查阅UCfyber说明、 mander模型可参见范立础《桥梁延性抗震设计》146页~149页Mander模型等），一般分为非约束和约束两种，用于模拟非核心区及核心区混凝土。
▲ 约束混凝土和非约束混凝土
大家也可以根据需要导入自定义的材料本构关系，例如导入中国规范的混凝土本构关系，如下图所示。
▲ 自定义材料本构关系
XTRACT是非常方便的，但是对于一些异形的截面形状、钢骨或钢筋排布，建模相对来说是非常麻烦的，特别是在截面大小或者钢骨形式需要调整时，工作量会更大。
▲上海中心的王字型巨柱
▲ XTRACT中的截面形状定义
3 XTRACT工具助手
对于这种异形的截面、钢骨或者钢筋，在CAD绘制是非常方便的。因此，小编在工作之余利用LSP工具编写了一个从CAD到XTRACT转化的工具。利用这个工具，可以将在CAD中绘制好的任意截面转化为XTRACT文件，转化之后，可以直接分析，不需要再做任何设置、修改。如下所示。
▲ XTRACT工具助手界面
使用步骤：
（1）在CAD中需要分析的截面绘制好（包含混凝土截面、钢骨、钢筋排布），单位为N-mm，截面形状需要是闭合的多段线，钢筋应是实际大小的圆；
（2）在CAD中加载XTRACT工具助手，输入命令ycz_xtract；
（3）根据需要设置好材料信息、网格大小等信息；
（4）根据提示依次选择混凝土、钢骨、钢筋的截面外形；
（5）打开XTRACT，打开生成的XPJ文件，点击计算即可。
下面看几个常见的案例应用。
▲ SRC柱截面
▲ CFT柱截面
▲ 异形截面
下载地址：
下载地址：ycz007.ys168.com
工具命令：ycz_xtract
注意事项：需要安装opendcl
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