SRC 框架节点抗震性能研究现状

石 阳

（黑龙江科技大学建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150022）

近年来国内外对框架节点一系列试验研究表明，结构抗震的薄弱环节只要是节点破坏。由于SRC 结构有优越的抗震性能，因此近年来国内外的学者们对SRC 框架节点的抗震性能以及设计方法都进行了大量的研究工作。

1 结构特点及主要技术指标

型钢柱与钢筋混凝土梁节点处的连接，当梁主筋遇到十字型钢骨柱时,节点部位钢筋不能贯通处，一侧在钢柱翼缘板上焊接机械连接套筒，套筒类型为专用焊接套筒，另一侧在钢柱翼缘板上焊接牛腿连接板，钢筋混凝土梁主筋与连接板焊接；其余钢筋混凝土梁主筋采用型钢柱梁腹板穿孔、梁角筋锚入柱的方式。

2 SRC 框架节点抗震性能的研究

2.1 节点抗震设计意义

SRC 框架结构梁柱构件汇交、联接于节点,处于压、弯、剪复合应力状态,节点也是梁柱构件传力的核心点。地震是一种破坏性极强的自然灾害，对建筑结构具有极大的破坏作用，而对于节点破坏后修复工作,修复的费用很高,难度也很大。因此对于节点的破坏机理、受力性能的研究,提出构造合理的节点设计方法是必要的。SRC 框架节点的构造形式复杂,种类繁多。根据梁柱型钢骨架形式的不同一般可大致分为以下几类：1） 配角钢骨梁柱节点，一般应用于柱子宽梁窄的情况下,梁中角钢可以穿过柱角钢内侧；2） 实腹工字钢的梁柱节，一般柱子中的型钢贯通于节点中，而梁中的型钢在柱内型钢两侧需要断开,并与柱子中型钢翼缘部分采用焊接或者螺栓连接的方式。在柱中型钢翼缘之间与梁型钢翼缘水平处，分别设置一道具有足够刚度的加劲肋；3） 钢筋混凝土柱与SRC 梁节点，梁中配置实腹式工字钢或着是型钢。梁中的型钢在节点处穿过，贯通于构件；4) SRC 柱与RC 梁节点，梁内的钢筋在柱两侧断开,应与柱翼缘焊接,并在柱翼缘之间与梁钢筋水平处均设置足够刚度的加劲肋。

2.2 SRC 框架梁柱节点试验研究

1989 年，Gregory G.Deierlein 等开展了缩尺比为2:3 的SRC 梁柱节点的单调拟静力试验，给出了节点抗剪机理、节点计算公式，可改善节点延性及承载力。1967 年日本学者横贯义尾、若林实等进行的SRC 节点试验研究表明,荷载较小时，节点核心区型钢的腹板部分以及混凝土两者共同抗剪，当荷载增大时，节点核心区出现了较多裂缝、裂缝发展较快时，型钢腹板达到屈服；荷载更大时，箍筋及核心区混凝土仍然能提供一定的抗剪能力。

2003 年东北大学徐亚丰等对结构为RC 梁—高强度混凝土SRC 柱节点进行了低周反复加载的试验，结果得出该结构节点抗剪承载力的计算公式，并给出节点的损伤模型。2009年大连理工大学闫长旺对型钢高强混凝土柱—SRC 梁框架节点进行了拟静力试验，试验表明，配箍率、轴压比对结构的延性以及耗能能力有很大影响，对于该类节点合理的配钢形式可以提高结构的抗震性能。2017 年宁波大学裘哲俊对7 个缩尺为1/2 的SRC 柱-钢梁框架节点进行了低周往复加载试验，试验考虑两个因素，钢梁与预制节点之间的连接方式、钢梁与混凝土楼板的组合效应作用。结果表明,螺栓连接形式，节点的耗能能力相对比较较差，焊接、栓焊混合连接方式节点得到的承载力及刚度是差不多的，钢梁与楼板的组合效应作用下，可以提高节点的承载力，但是却降低了节点的塑性能力和转动能力。

2.3 SRC 框架节点在地震作用下的反应

SRC 框架节点在地震荷载的作用下，梁端主要承受剪力、弯矩，柱端主要承受剪力、弯矩及上部构件传来的轴力，关于节点核心区周围作用的梁、柱端弯矩，可以等效的转化为由于拉力、压力组成的力偶矩作用于梁、柱端，并且传入到节点。当所施加的荷载增加到某一数值后，梁、柱端部的纵向钢筋开始屈服，同时梁、柱的端部混凝土即将要被压碎。因为在SRC 梁柱构件中配置了型钢，这样就使结构仍然能承受更大的荷载。继续施加荷载，假如梁的端部型钢翼缘部分屈服，而且梁端部出现塑性铰，那么就说明框架梁构件不能再通过节点来传递内力，从而使节点发生破坏。然而，假如梁、柱构件端部型钢翼缘未出现屈服的现象，则那么在节点核心区继续施加荷载，最终使节点核心区的混凝土被压碎，从而导致节点将发生剪切破坏。

3 结语

现有的研究表明，我国在SRC 结构的抗震性能和计算方法上取得了较大的成就。SRC 结构具有抗震性能好承载力高等优点，能够弥补普通的钢筋混凝土和钢结构的不足,但是还存在一些需要去解决的问题，关于梁柱节点的试验研究还是比较片面的，缺乏一定的完整性，梁柱节点的内力传递机理还不是非常的明确，有关节点的空间性能以及抗震性能的研究比较少，节点承载力计算公式还需要进一步的完善和改进，以推动SRC 组合结构具有广阔的推广应用前景。