鋼框架裝配式梁柱連接節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)研究

張志立 張琳 焦亞輝 王杰

中建八局第四建設(shè)有限公司

摘要：裝配式鋼結(jié)構(gòu)符合建筑工業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)，是一種綠色建筑，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的核心環(huán)節(jié)，提高鋼框架梁柱連接節(jié)點(diǎn)的抗震性能是整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的研究對(duì)于鋼框架改善結(jié)構(gòu)延性、防止節(jié)點(diǎn)發(fā)生脆性破壞、提高結(jié)構(gòu)抗震能力有著重要的理論和實(shí)踐意義。本文主要介紹了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼框架梁柱連接的研究現(xiàn)狀，對(duì)裝配式H形截面梁與柱連接削弱型和加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，鋼框架的塑性鉸在遠(yuǎn)離梁柱連接焊縫的梁翼緣上形成，達(dá)到塑性鉸外移的設(shè)計(jì)目的，有效地保護(hù)梁柱節(jié)點(diǎn)的薄弱部位，提高結(jié)構(gòu)的延性性能，避免發(fā)生脆性破壞，以實(shí)現(xiàn)抗震規(guī)范中“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)思想，最后針對(duì)裝配式連接節(jié)點(diǎn)提出了尚待研究和解決的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：裝配式鋼結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);梁柱節(jié)點(diǎn);加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)符合建筑工業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)，是一種綠色建筑，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑將呈現(xiàn)設(shè)計(jì)多樣化、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、制作工廠化、施工機(jī)械化、功能現(xiàn)代化的建筑工業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)。裝配式建筑是指將建筑結(jié)構(gòu)的部分或全部構(gòu)件經(jīng)工廠加工制造后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)可靠的連接方式安裝而成。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼框架結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，如圖1所示。一方面，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式對(duì)節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度、剛度以及整體結(jié)構(gòu)的受力和變形均有直接影響;另一方面，梁柱連接節(jié)點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)施工的重要環(huán)節(jié)，節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式對(duì)施工進(jìn)度和鋼結(jié)構(gòu)建造成本也會(huì)產(chǎn)生直接影響。工程界在20世紀(jì)90年代以前一直認(rèn)為這種節(jié)點(diǎn)具有良好的塑性耗能能力和良好的抗震性能。然而，在1994年美國(guó)北嶺地震和1995年日本阪神地震中，許多節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了嚴(yán)重的脆性破壞[1]，即在框架還沒有塑性發(fā)展之前，梁端連接抗力大大低于梁截面的抗力，從而使連接焊縫首先開裂，進(jìn)而發(fā)生脆性破壞。這兩次震害對(duì)節(jié)點(diǎn)的破壞使得人們?nèi)ブ匦聦徸R(shí)鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，并開始重視研究鋼框架結(jié)構(gòu)中梁柱栓焊連接節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)。

鋼框架加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)是近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外專家研究較多的新型梁柱連接節(jié)點(diǎn)，其工作原理是在距離梁端柱翼緣表面一定范圍內(nèi)將梁翼緣局部擴(kuò)大，使鋼框架的塑性鉸在遠(yuǎn)離梁柱連接焊縫的梁翼緣上形成，達(dá)到塑性鉸外移的設(shè)計(jì)目的，有效的保護(hù)梁柱節(jié)點(diǎn)薄弱部位，提高結(jié)構(gòu)的延性性能，避免發(fā)生脆性破壞，實(shí)現(xiàn)抗震規(guī)范中“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)思想。

圖1? 普通栓焊節(jié)點(diǎn)

Fig.1? ?General bolt welding joints

一、截面加強(qiáng)型梁柱連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

根據(jù)其節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)方式的不同，加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)主要有板式加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)、梁端翼緣放大型節(jié)點(diǎn)、肋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)和梁端加腋型節(jié)點(diǎn)。

（一）板式加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)

根據(jù)加強(qiáng)板尺寸和位置的不同，板式加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)可分為梁端翼緣板加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)和蓋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)。其中梁端翼緣板加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)中梁翼緣不直接與柱翼緣連接，而是通過(guò)加強(qiáng)板過(guò)渡，加強(qiáng)板寬于梁翼緣，鋼柱需采用寬翼緣;而蓋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)中的梁翼緣與蓋板采用同一個(gè)坡口與柱翼緣焊接在一起，蓋板比梁翼緣略窄，鋼柱可以采用較窄的翼緣。這兩種連接節(jié)點(diǎn)都是通過(guò)在梁翼緣上下兩側(cè)設(shè)置加強(qiáng)板來(lái)增加了梁的截面高度，由于梁的截面高度與其截面模量之間呈三次方關(guān)系，所以很小厚度的加強(qiáng)板就可以對(duì)鋼梁端截面模量增加很多，用有限的材料對(duì)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度提高很大，不但可以節(jié)約鋼材，還可以有效提高節(jié)點(diǎn)的抗震性能，有效實(shí)現(xiàn)塑性鉸的外移。根據(jù)加強(qiáng)板形狀的不同，板式加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)又可分為矩形板式加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)和梯形板式加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)（如圖2示）。國(guó)內(nèi)外很多專家學(xué)者對(duì)板式加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了研究。

圖2? 板式加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)

Fig.2? ?Plate strengthened nodes

王燕，馮雙[2]等設(shè)計(jì)制作了8個(gè)1/2縮尺比例的翼緣加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)試件，進(jìn)行了低周反復(fù)循環(huán)荷載作用下的試驗(yàn)研究。通過(guò)改變加強(qiáng)板擴(kuò)翼段的尺寸和形狀，對(duì)比研究了4種類型梁翼緣加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài)、耗能能力、滯回性能、骨架曲線及剛度退化，研究結(jié)果表明：連接類型對(duì)滯回性能及耗力的影響顯著，蓋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)和梁端翼緣板加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)的滯回曲線相對(duì)比較飽滿;并且長(zhǎng)方形板式加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)的滯回性能、耗能能力明顯優(yōu)于梯形板式加強(qiáng)型點(diǎn);加強(qiáng)板的尺寸越小，連接節(jié)點(diǎn)的延性、滯回性能越好;梁端翼緣板加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)制作簡(jiǎn)單，材料利用率高，制作成本較低，且耗能能力較好，被認(rèn)為是一種連接性能較好加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)，因此推薦在強(qiáng)地震區(qū)應(yīng)用。

陳杰，蘇明周[3]等為了研究梁端翼緣板加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)在循往復(fù)荷載作用下的滯回性能，進(jìn)行了4個(gè)1/2模型的擬靜力加載試驗(yàn)，研究了梁翼緣寬厚比、腹板高厚比對(duì)節(jié)點(diǎn)連接性能的影響以及節(jié)點(diǎn)域強(qiáng)弱對(duì)連接塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力的影響。作為比較，筆者還進(jìn)行了一個(gè)蓋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：梁端翼緣板加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)性能優(yōu)良，所有試件都未發(fā)生脆性破壞，都能確保塑性鉸轉(zhuǎn)移到加強(qiáng)板以外，并且梁端塑性轉(zhuǎn)角介于0.044～0.054rad之間，達(dá)到了特殊抗彎鋼框架連接塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力不得小于0.03rad的要求。

T.Kim[4]等通過(guò)做試驗(yàn)和有限元分析軟件研究了梁端翼緣板加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)和蓋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)的連接性能。T.Kim共設(shè)計(jì)制作了5個(gè)梁端翼緣板加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)和5個(gè)蓋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)，并分別進(jìn)行了低周往復(fù)荷載試驗(yàn)。試驗(yàn)中所有試件的塑性鉸均出現(xiàn)在遠(yuǎn)離柱翼緣的位置，并且梁腹板和翼緣均出現(xiàn)了局部屈曲，節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度退化并達(dá)到了極限狀態(tài)。節(jié)點(diǎn)的塑性轉(zhuǎn)角在 2.3%～3.9%范圍內(nèi)，且矩形加強(qiáng)板節(jié)點(diǎn)的性能表現(xiàn)最好。

（二）梁端翼緣放大型節(jié)點(diǎn)

梁端翼緣放大型節(jié)點(diǎn)是通過(guò)加大梁端翼緣的寬度來(lái)降低節(jié)點(diǎn)焊縫中的應(yīng)力，增大梁端的截面模量，從而提高鋼梁的抗彎承載力。根據(jù)梁翼緣放大方式的不同，梁端翼緣大型節(jié)點(diǎn)可分為擴(kuò)翼式連接和側(cè)板加強(qiáng)式連接兩種方式（見下圖 3）。其中擴(kuò)翼式連接是通過(guò)一個(gè)變翼緣寬度的短牛腿進(jìn)行過(guò)渡，在工廠中把牛腿與鋼柱焊接在一起，在現(xiàn)場(chǎng)將等翼緣寬度的鋼梁與短牛腿焊接起來(lái);而側(cè)板加強(qiáng)式連接是直接在梁端部焊接幾塊與梁翼緣厚度相同或相似的平板。在這兩種連接形式中，擴(kuò)翼寬度及長(zhǎng)度是影響節(jié)點(diǎn)延性及耗能能力的主要因素，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)這種問(wèn)題進(jìn)行了研究。

圖3? 梁端翼緣放大型節(jié)點(diǎn)

Fig.3? ?Beam end flange magnification node

毛輝，王燕[5]針對(duì)鋼框架梁端翼緣擴(kuò)大型節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行了非線性有限元分析，研究了梁端擴(kuò)翼形式以及擴(kuò)翼參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)應(yīng)力、塑性發(fā)展規(guī)律、塑性區(qū)分布以及極限承載力的影響。研究結(jié)果表明，通過(guò)將梁翼緣進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大后圓弧擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)和側(cè)板擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)，均能有效的將塑性鉸移出焊縫熱影響區(qū)，可以避免梁柱連接焊縫處的脆性破壞，并且比傳統(tǒng)普通節(jié)點(diǎn)具有更高的極限承載力，是一種較為理想的延性節(jié)點(diǎn)。當(dāng)采用相同的擴(kuò)翼參數(shù)，圓弧型節(jié)點(diǎn)的延性性能要好于加側(cè)板節(jié)點(diǎn)，建議工程設(shè)計(jì)中宜采用圓弧擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)。

張文元，王想軍[6]等為了得到了節(jié)點(diǎn)類型和梁端翼緣擴(kuò)人尺寸對(duì)節(jié)點(diǎn)延性、滯回性能和耗能能力等指標(biāo)的影響規(guī)律，對(duì)梁端翼緣擴(kuò)人型 （包括側(cè)板加強(qiáng)型和翼緣端部放大型） 鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了往復(fù)循環(huán)荷載下的試驗(yàn)研究，并用非線性有限元程序?qū)υ囼?yàn)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，研究了梁端翼緣擴(kuò)大段的寬度及長(zhǎng)度等參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)性能的影響規(guī)律及其有效取值范圍，給出了實(shí)用的設(shè)計(jì)方法。研究結(jié)果表明：梁端翼緣放大型節(jié)點(diǎn)是一種具有良好延性和塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力的新型節(jié)點(diǎn)形式。

Ting， L. C[7]研究箱形截面柱與工字型鋼梁的擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)，并利用有限元軟件分析擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)形式對(duì)節(jié)點(diǎn)受力性能的影響，研究結(jié)果表明：沒有加強(qiáng)的梁柱節(jié)點(diǎn)在連接根部焊縫處存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，而當(dāng)在梁兩側(cè)增設(shè)三角形加強(qiáng)板時(shí)，應(yīng)力集中的區(qū)域可以轉(zhuǎn)移到節(jié)點(diǎn)域處，其中接觸面處應(yīng)力的傳遞受到三角形加強(qiáng)板長(zhǎng)度與端部角度的影響，合適尺寸的加強(qiáng)板可以使應(yīng)力平滑地傳到節(jié)點(diǎn)域處。

（三）肋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)和梁端加腋型節(jié)點(diǎn)

根據(jù)梁側(cè)肋板的個(gè)數(shù)，肋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)可分為單肋板加強(qiáng)型和雙肋板加強(qiáng)型兩種（如圖 4）。其構(gòu)造形式是在梁端上下翼緣處各焊接一塊或兩塊垂直肋板來(lái)增加節(jié)點(diǎn)處梁截面的抗彎截面模量，從而提高其抗彎承載力，達(dá)到使塑性鉸外移保護(hù)節(jié)點(diǎn)的目的。但由于此種節(jié)點(diǎn)增加了梁的高度，有降低建筑凈空的缺點(diǎn)，并且給組合樓板的安裝造成不便。梁端加腋型節(jié)點(diǎn)與肋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)相似（如圖 5），其構(gòu)造形式是在梁端翼緣下側(cè)焊接一段 T 型或工字型短梁，同時(shí)也要在梁柱腹板的相應(yīng)位置焊接加勁肋，用來(lái)增強(qiáng)梁端截面抗彎承載能力。這種節(jié)點(diǎn)也增加了梁的高度，降低了建筑凈空，比較常用于加固修復(fù)工程。

圖4? 肋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)? ? ? ? ? ? 圖5? 梁端加腋型節(jié)點(diǎn)

Fig.4? ?Ribbed reinforced nodes? ?Fig.5? Beam end plus axillary node

蘇明周，顧強(qiáng)等[8]制作了4 個(gè)縮尺比例為1/2的常規(guī)全焊梁柱剛性節(jié)點(diǎn)的循環(huán)加載試驗(yàn)，研究了節(jié)點(diǎn)域柱腹板高厚比、梁翼緣寬厚比對(duì)節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài)、延性和極限承載能力的影響，并對(duì)其中破壞的兩個(gè)試件的焊縫修復(fù)并加腋后重新進(jìn)行試驗(yàn)，以研究加腋修復(fù)的效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：梁端加腋可以大幅度提高節(jié)點(diǎn)的延性和極限承載力，兩個(gè)試件都是在梁上產(chǎn)生塑性鉸而發(fā)生整體失穩(wěn)破壞;但由于要在梁翼下側(cè)焊接加強(qiáng)板，這增加了現(xiàn)場(chǎng)安裝難度，且降低了建筑凈空。

Engelhardt， Anderson，Duan， Popov， Tsai等人分別對(duì)肋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)做過(guò)試驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明，肋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)有良好的延性和塑性變形能力。Chen CC用改進(jìn)的肋板對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加強(qiáng)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)這種節(jié)點(diǎn)具有良好的塑性性能。

為了對(duì)加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)和削弱型節(jié)點(diǎn)的各種性能進(jìn)行對(duì)比，余海群，錢稼茹等人制作10個(gè)不同連接構(gòu)造的足尺鋼梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)，研究了標(biāo)準(zhǔn)栓焊連接節(jié)點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)全焊連接節(jié)點(diǎn)、梁翼緣加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)、梁翼緣局部削弱型節(jié)點(diǎn)以及梁貫通型節(jié)點(diǎn)在梁端往復(fù)荷載作用下的破壞過(guò)程、破壞形態(tài)、承載力和塑性變形能力等抗震性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：梁翼緣局部切割削弱和梁翼緣加蓋板節(jié)點(diǎn)的梁的極限塑性轉(zhuǎn)角大于0.03，梁貫通型節(jié)點(diǎn)、梁下翼緣加腋節(jié)點(diǎn)和梁翼緣打孔節(jié)點(diǎn)的梁的極限塑性轉(zhuǎn)角大于 0.02，其余類型節(jié)點(diǎn)的都小于0.02。對(duì)實(shí)測(cè)的梁翼緣和腹板的應(yīng)力分布的分析表明，梁根部翼緣處于三向應(yīng)力狀態(tài)，是其脆性斷裂破壞的原因之一。

二、新型梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則

美國(guó)、日本等國(guó)家的專家學(xué)者在美國(guó)諾斯里奇地震和日本阪神—淡路地震后逐漸展開了對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和節(jié)點(diǎn)形式研究工作，并做了大量的試驗(yàn)分析。在對(duì)傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行改進(jìn)后，相繼提出了一些新型節(jié)點(diǎn)，其主要思想是使塑性鉸外移到遠(yuǎn)離梁柱節(jié)點(diǎn)的梁上，從而避免節(jié)點(diǎn)焊縫的脆性破壞。這些新型節(jié)點(diǎn)主要有削弱型梁柱節(jié)點(diǎn)和加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)兩種。

（一）削弱型梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則

削弱型梁柱連接節(jié)點(diǎn)是通過(guò)對(duì)距離梁端一定距離的腹板或翼緣進(jìn)行削弱，降低其截面面積和截面模量等截面特征量，從而使塑性鉸出現(xiàn)在遠(yuǎn)離受力復(fù)雜且脆弱的梁柱節(jié)點(diǎn)的梁上，提高節(jié)點(diǎn)塑性變形能力，避免節(jié)點(diǎn)發(fā)生脆性破壞，以達(dá)到改進(jìn)連接性能的目的。

其基本思想[9]是根據(jù)地震彎矩梯度對(duì)節(jié)點(diǎn)附近鋼梁上某一區(qū)域進(jìn)行削弱，使得削弱后的區(qū)域截面抵抗彎矩梯度等于該區(qū)域截面地震彎矩需求梯度，由于塑性鉸總是在結(jié)構(gòu)M/Mu值最大的截面處首先出現(xiàn)，因此只要使削弱區(qū)段梁截面的M/Mu值比梁上其它截面的M/Mu值大，則梁上事先選定的削弱區(qū)域就會(huì)形成塑性鉸，遠(yuǎn)離梁柱翼緣交界面。如圖6中表示出了鋼梁抗彎承載能力Mu和外荷載產(chǎn)生的彎矩Mu的對(duì)比曲線，對(duì)鋼梁進(jìn)行削弱后，其抗彎承載能力曲線變成了梯度曲線，在遠(yuǎn)離梁柱節(jié)點(diǎn)的位置，梁的抗彎承載力與外荷載產(chǎn)生的彎矩比較接近，塑性鉸將會(huì)在此處出現(xiàn)。

圖6? 削弱型梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原理

Fig.6? Design principle of weakened beam - column joint

（二）加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則

加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)是通過(guò)一定的構(gòu)造措施對(duì)框架梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加強(qiáng)，增加其截面面積和截面模量等截面特征量，使其抗彎承載力大于鋼梁上其他截面，當(dāng)鋼梁受到外荷載時(shí)，節(jié)點(diǎn)不會(huì)先于鋼梁發(fā)生破壞，使塑性鉸出現(xiàn)在梁柱節(jié)點(diǎn)外一定距離的梁上，從而達(dá)到使塑性鉸外移保護(hù)節(jié)點(diǎn)的目的。

其的基本思想[9]根據(jù)地震彎矩梯度對(duì)梁端截面進(jìn)行加強(qiáng)，使加強(qiáng)后的區(qū)域截面抵抗彎矩大于地震彎矩需求梯度，由于塑性鉸總是在結(jié)構(gòu)M/Mu值最大截面處首先出現(xiàn)，因此只要使得加強(qiáng)

段端部梁截面的M/Mu值小于梁上其它截面處的M/Mu值，加強(qiáng)段端部就會(huì)形成塑性鉸，遠(yuǎn)離梁柱翼緣交界面。如圖7表示出了鋼梁抗彎承載能力Mu和外荷載產(chǎn)生的彎矩Mu的對(duì)比曲線，對(duì)梁端截面進(jìn)行加強(qiáng)后，其抗彎承載能力曲線變成了梯度曲線。在梁端位置，梁的抗彎承載力大于外荷載產(chǎn)生的彎矩，使塑性鉸不會(huì)出現(xiàn)在梁柱節(jié)點(diǎn)處。

圖7? 加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原理

Fig.7? Design principle of reinforced beam - to - column joint

三、結(jié)語(yǔ)：

從我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，設(shè)計(jì)多樣化、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、制作工廠化、施工機(jī)械化、功能現(xiàn)代化將成為裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的趨勢(shì)。節(jié)點(diǎn)無(wú)論是削弱式還是加強(qiáng)式，設(shè)計(jì)的目的都是希望在地震作用下，在梁柱節(jié)點(diǎn)以外出現(xiàn)塑性鉸，即出現(xiàn)在鋼梁上，達(dá)到“小震不壞、中震可修、大震不倒”三水準(zhǔn)目標(biāo)。

工程界的學(xué)者提出了更好使塑性鉸外移的節(jié)點(diǎn)型式，主要有加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)和削弱型節(jié)點(diǎn)，這兩種節(jié)點(diǎn)形式都能實(shí)現(xiàn)塑性鉸的外移，從而達(dá)到保護(hù)梁柱節(jié)點(diǎn)、避免節(jié)點(diǎn)處焊縫脆性破壞的目的。但H形鋼柱與鋼梁采用裝配式連接在實(shí)際工程應(yīng)用中還存在一些尚待解決的問(wèn)題，如節(jié)點(diǎn)初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度計(jì)算模型、螺栓抗拉承載力、節(jié)點(diǎn)及部件的非線性變形、滯回性能以及結(jié)構(gòu)屈服時(shí)序等，節(jié)點(diǎn)連接安裝過(guò)程中存在一定困難，螺栓緊固時(shí)操作空間等，上述問(wèn)題使鋼結(jié)構(gòu)工程采用裝配式連接節(jié)點(diǎn)在實(shí)際工程應(yīng)用中受到一定限制，但隨著鋼結(jié)構(gòu)裝配式新型連接節(jié)點(diǎn)的不斷研發(fā)必將會(huì)得到解決，裝配鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)的研究還有待廣大學(xué)者進(jìn)一步深入探索。

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