钢结构梁柱刚性节点抗震设计探讨（一）

[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
Earthquake-Resistance Design Discuss of Steel Structure Rigid Joint / Xu Ke1, Xiong Ting2, Sun Huimin3(1 Beijing Si Kong Architectural Design & Consulting Co., Ltd., 100088, china; 2 China Jing Ye Construction Engineering Contract Company ShangHai Branch., 201206, china;  3 Beijing Hua Tong Design & Consulting Co., Ltd., 100053, china)
Abstract： In the action of strong earthquake, steel frame is mostly destroyed in the position of beam-column rigid joint. This article summarizes the appliance characteristics of the joint of weakening or strengthening the end of beam. Besides, this article points out that it must increase column section or thickness of panel zone of column web to satisfy the related design code and request of strengthening column and weakening beam in seismic concept design, in the application of the mode of strengthening the end of beam . According to the engineering practice, the article puts forward the related design suggestion.
Keywords： steel structure; rigid joint; earthquake action; the mode of weakening in the end of beam; the mode of strengthening in the end of beam; weld; panel zone of column web

 
1   钢结构梁柱刚性节点抗震设计存在的问题
钢结构梁柱刚性连接节点的构造做法在抗震规范[1]、构造图集[5]中推荐图1所示的连接方式，其设计思路是焊缝传递梁端弯矩，螺栓传递剪力。实践发现 梁端焊接部位及其周围，常因应力大、变形集中而破坏。改进的设计方法通常有增厚翼缘、加大梁截面或给梁加腋等。对震害的研究发现[9]，这几种处理方法并 没有有效改变应力大、变形集中的状况。因此设计人员需要充分理解节点受力原理，合理确定构造，确保框架结构在地震作用下的整体安全。
2   梁柱刚性节点的主要破坏形式
地震破坏中，梁柱刚性节点破坏主要有以下几种形式[2-4]：1)连接焊缝全部断裂或部分断裂；2)柱翼缘在与焊缝连接处发生层间撕裂、水平裂缝；3) 梁翼缘在焊缝外侧发生断裂；4)节点域腹板发生裂缝等。在调查中发现，钢梁下翼缘与柱连接处发生破坏几率最大，约占类似破坏的八成以上。从破坏情况来看， 采用图1所示的梁柱节点破坏处较多，而梁柱节点周围发生钢梁、柱构件破坏的情况很少，说明目前的梁柱刚性连接方式存在抗震能力不足的问题。

钢结构梁柱刚性节点抗震设计探讨（四） 
钢结构梁柱刚性节点抗震设计探讨（三） 
钢结构梁柱刚性节点抗震设计探讨（二） 
钢结构梁柱刚性节点抗震设计探讨（一）