针对钢结构梁柱刚性节点抗震设计探讨

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1、徐珂http://www.jiegoublog.cn结构笔记http://www.s-notes.cn钢结构梁柱刚性节点抗震设计探讨123徐珂熊挺孙惠敏(1北京司空建筑设计咨询有限公司100088)(2中国京冶建设工程承包公司上海分公司201206)(3华通设计顾问工程有限公司100053)[提要]钢框架梁柱刚性连接节点是强震作用下主要破坏位置，总结了梁端削弱式和加强式节点的应用特点，指出梁端加强式节点方案在实际应用时，由于加强梁端截面，在强柱弱梁抗震设计时，为满足规范相关计算要求，一般会造成柱截面加大或节点域腹板加厚。基于工程实践，提出相关的设计建议。[关键词]钢

2、结构刚性连接节点地震作用梁端削弱式梁端加强式焊缝节点域123Earthquake-ResistanceDesignDiscussofSteelStructureRigidJoint/XuKe,XiongTing,SunHuimin(1BeijingSiKongArchitecturalDesign&ConsultingCo.,Ltd.,100088,china;2ChinaJingYeConstructionEngineeringContractCompanyShangHaiBranch.,201206,china;3BeijingHuaTongDesign&Con

3、sultingCo.,Ltd.,100053,china)Abstract：Intheactionofstrongearthquake,steelframeismostlydestroyedinthepositionofbeam-columnrigidjoint.Thisarticlesummarizestheappliancecharacteristicsofthejointofweakeningorstrengtheningtheendofbeam.Besides,thisarticlepointsoutthatitmustincreasecolumnsecti

4、onorthicknessofpanelzoneofcolumnwebtosatisfytherelateddesigncodeandrequestofstrengtheningcolumnandweakeningbeaminseismicconceptdesign,intheapplicationofthemodeofstrengtheningtheendofbeam.Accordingtotheengineeringpractice,thearticleputsforwardtherelateddesignsuggestion.Keywords：steelstr

5、ucture;rigidjoint;earthquakeaction;themodeofweakeningintheendofbeam;themodeofstrengtheningintheendofbeam;weld;panelzoneofcolumnweb1钢结构梁柱刚性节点抗震设计存在的问题2)梁端加强式；3)梁端加腋式；4)耗能摩擦处理；钢结构梁柱刚性连接节点的构造做法在抗5)预应力耗能。后两种方案属试验阶段，目前广[1][5]震规范、构造图集中推荐图1所示的连接方泛应用的可能性很小，设计可应用的方案主要是式，其设计思路是焊缝传递梁端弯矩，螺栓传递前三种。剪

6、力。实践发现梁端焊接部位及其周围，常因应3.1梁端削弱式（犬骨式）方案力大、变形集中而破坏。改进的设计方法通常有该方案是对靠近梁柱节点的钢梁翼缘进行圆增厚翼缘、加大梁截面或给梁加腋等。对震害的弧削弱，在地震作用下，翼缘削弱处先于梁柱节[9]研究发现，这几种处理方法并没有有效改变应点出现塑性铰，实现塑性铰外移，起到保护梁柱力大、变形集中的状况。因此设计人员需要充分刚性连接节点的作用，这种处理对节点处结构特[4]理解节点受力原理，合理确定构造，确保框架结性没有改变，根据文献，当梁翼缘被削弱50%构在地震作用下的整体安全。时，结构刚度降低6%～7%左右；被削弱40%时，2

7、梁柱刚性节点的主要破坏形式降低4%～5%，设计时需考虑刚度变化对整体分析地震破坏中，梁柱刚性节点破坏主要有以下的影响。该方案因处理点在钢梁上，符合“强连[2-4]几种形式：1)连接焊缝全部断裂或部分断裂；接弱杆件”设计思路，对梁柱连接处节点设计、2)柱翼缘在与焊缝连接处发生层间撕裂、水平裂安装无影响。在构件加工时，处理圆弧削弱要求缝；3)梁翼缘在焊缝外侧发生断裂；4)节点域腹加工尺寸准确，切割面光滑无尖角，避免应力集板发生裂缝等。在调查中发现，钢梁下翼缘与柱中，磨平时应顺翼缘长度方向加工，对加工工艺连接处发生破坏几率最大，约占类似破坏的八成有较高要求。以上。从破