影响钢框架刚性节点抗震性能的因素
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后 ， 分 析 结 果 显 示 节 点 的延 性 特 征 增 强 ，
节 点和宽翼缘弱轴连接节点，梁翼缘与柱翼缘连
接处 沿 梁 翼缘 宽 度 方 向 的 应 力峰 值 出现 在 梁 翼 缘
两 端 ； 而 与之 相 反 的 是 ，强 轴 连 接 节 点 的 应 力 峰 值 出现 在 梁 翼缘 的 中部 ． 通 常全 熔 透 焊 缝 自身 缺 而 陷最 严 重 的 地 方 在 连 接 焊 缝 的 中部 ，得 益 于 其 应 力分 布 ，箱 形 柱 节 点 和 宽 翼 缘 弱 轴 连 接 节 点 梁 一 柱 连 接 的 裂 纹 开 始 于 梁 翼 缘 两 端 ，焊 缝 失 效 破 坏 的 可 能 性 相 对 较 小 。但 值 得 注 意 的 是 ，这 两 种 节
’
图 １常用梁 一柱刚性节点 山东建材信息 网 ｈｔ ：ｗｗｗ． ｊ ．ｎ ｔ ／ ｐ／ ｓ ｃｃ ｄ
９ ‘ ４
２０ ０ ６年第 ４ Βιβλιοθήκη 欢趣登录维普资讯
Ｎ ｒ ｒ ｇ 地震 中部分节点 的梁翼缘在 近节点处 ｏｔ ｉ ｅ ｈｄ 的脆 性 破 坏 常 Ｉ 较 早 出现 的焊 接 孔 末 端 裂 纹 扩 展 ｔ １
与柱 翼 缘 间 的全 熔 透 对 接 焊 缝 质 量 应 当满 足 夏 比
施 焊 全 熔 透 对 接焊 缝 是 在梁 腹 板 切 割 出 的焊 接 孔 内 进 行 ，焊 接 孔 切 角 与梁 翼缘 相 交 的 部位 是
受 力 复 杂 、 纹 开 展 敏 感 、 力 集 中 严 重 的 部位 ， 裂 应
Ｖ 型 缺 口试 件 （ ｈ ｒｙＶ Ｎｏｃ ）冲 击 韧 性 试 验 Ｃ ａｐ ｔｈ 的 要 求 ，最小 冲击 功 应 满足 ２ ．２ （２ ｏ 和 ５ ． ７１Ｊ 一０ Ｆ） ４ ２ Ｊ（ ０ Ｆ） 试 验 表 明较 低 冲 击功 值 的 焊 缝 ，其 ４ ７ｏ ， 自身 缺 陷发 展 成 不 稳 定 裂 纹 的 可 能 性 要 大得 多 ， 这 就要 求焊 接 质 量 得 到 足 够 的 保 证 。全 熔 透 焊 缝 焊 接 时 ， 在 梁 翼 缘 切 口下 设 置 焊 接 垫 板 （ １ ， 要 图 ） 由 于操 作 上 的 困 难 ，施 焊 完 成 后 上 翼 缘 处 的 垫 板
梁 柱 翼缘 以及 垫 板 问形 成 了一 条 “ 工”的 Ｋ形 人
裂 缝 ，其 根 部 的 应 力 集 中 非 常 严 重 ，无 疑 加 重 了 焊 缝 裂 纹 产 生 的可 能 性 ，试 验 建 议 对 对 接 焊缝 的 根 部 和焊 接 垫板 底 部加 强 。试 验 证 明 ，对 梁 上 翼 缘 焊 接 垫 板 与柱 翼缘 连 接 底 部 、下 翼 缘 全 熔 透 焊 缝 根 部应 用 角焊 缝 进 行补 强 ，对 于 改善 焊 缝 的抗 裂性 能 是 有 效 的 。试 验 结 果 显 示 ，焊 缝 质 量 得 到 改 善 和加 强 的 Ｎｏｔｒｄ ｅ 后 的刚 性 节 点 的 塑 性 ｒｈｉｇ 震 转 角 虽 然 只 略 微 大 于 震 前 的 节 点 类 型 ，但 是 焊 缝 质 量 的控 制 和细 部 处 理 有 效 地 减 小 了焊 缝 的 内在
缺陷。
柱 刚性 节 点 （ １ 存 在 着 一 些 与节 点 抗 震 性 能 和 图 ）
断裂 产 生密 切 相 关 的共 性 ，基 于 这 些 因 素 工程 界
提 出 了新 的钢 框 架 梁 一柱 刚性 连 接 形 式 （ 改进 即 型 （ 强 型 ）节 点 ） 者 改进 刚性 节 点 的局 部构 加 ，或
维普资讯
影 响钢框架 刚性节点抗震性能的 因素
邱 志 兴
摘 要 对影响钢 框架梁 一柱 刚性 节点抗震性 能的部 分因素进行 了论述 ， 阐明 了这些 因素对 节点抗 裂和 塑性 转动能力的影响 ，
有助于改进刚性 节点的设计和研 究。
关键 词 ：刚性 节点 ，焊接 ，柱的 几何 形式和方向性
引 发 。焊 接 孔 切角 端 与 梁 翼 缘 间 的 夹 角过 大 ， 几 何 形状 在 此 突 出的 变 化 产 生 “ 槽 效 应 ” 研 究 刻 ， 显 示这 一末 端 的 塑 性 应 变 相 当大 。焊 接 孔 末 端 采 用 相 对 圆 滑 的 过 渡 形 式 ，且 减 小 其 与 梁 翼 缘 夹 角
切角端点的平均应力和最大应 力水平得到 显
著 降 低 ， 有 利 于 延 缓 裂 纹 的产 生 和 发 展 。 图 ２为 目前 Ｓ ｔｅ ｒｊｃ所 推 荐 的 焊 接 孔 形 式 ， 而 ＡＣＳｅ ｌ ｏｅｔ Ｐ 我 闺 的 高 层 民用 建 筑 钢 结 构 技 术 规 程 》 （ＧＪ Ｊ ９ —８）的 ８３５条 所 规 定 的 梁 一柱 刚性 连 接 焊 接 ９９ ．． 孔 的 构 造 形 式 参 照 日本 阪 神 地 震 之 后 的 《 骨 钢 铁
中图分类号 ：Ｔ ９ ． Ｕ３ ２６
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１０ —３ ４（ ０ ６ ４０ ９ —２ ０ ３ １２ ２ ０ ）０ —０ ４０
１ 引言
工程 界 进 行 的大 量 理 论 和 ｉ 研 究表 明梁 一 式验
通 常 留在 原 处 ，而 下 翼缘 处 的 垫 板 则 移 除 。 缝 、 焊
造 以减 轻 或 避 免 断裂 的产 生 。影 响 刚性 节 点 抗 震
性 能 的 因素 是梁 一柱 刚性 连 接研 究 中 的重 要课 题 ， 本 文 将 对 其 中 的 几个 方 面 进 行 论 述 。
２ 影 响 刚性节 点性 能 的若 干 因素
２１ ． 焊接及其相关的局部构造
震 害 表 明梁 一柱 节 点 的 梁 翼 缘 与 柱 翼 缘 间 的 全熔 透 对 接 焊 缝 及 其 热 影 响 区 是 脆 性 断 裂 最 易 产 生 的 部位 ，节 点 的 失 效 多 由此 发 生 。焊 缝 本 身 存 在 着必 然 的 微 小 自身 缺 陷 ，地 震作 用 下将 发 展 成 裂纹 ，此 处 的焊 接 质 量 的保 证 和细 部处 理 有 助 于 节 点性 能 的 改 善 。根 据 目前 的研 究结 果 ， 梁 翼缘
节 点和宽翼缘弱轴连接节点，梁翼缘与柱翼缘连
接处 沿 梁 翼缘 宽 度 方 向 的 应 力峰 值 出现 在 梁 翼 缘
两 端 ； 而 与之 相 反 的 是 ，强 轴 连 接 节 点 的 应 力 峰 值 出现 在 梁 翼缘 的 中部 ． 通 常全 熔 透 焊 缝 自身 缺 而 陷最 严 重 的 地 方 在 连 接 焊 缝 的 中部 ，得 益 于 其 应 力分 布 ，箱 形 柱 节 点 和 宽 翼 缘 弱 轴 连 接 节 点 梁 一 柱 连 接 的 裂 纹 开 始 于 梁 翼 缘 两 端 ，焊 缝 失 效 破 坏 的 可 能 性 相 对 较 小 。但 值 得 注 意 的 是 ，这 两 种 节
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图 １常用梁 一柱刚性节点 山东建材信息 网 ｈｔ ：ｗｗｗ． ｊ ．ｎ ｔ ／ ｐ／ ｓ ｃｃ ｄ
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２０ ０ ６年第 ４ Βιβλιοθήκη 欢趣登录维普资讯
Ｎ ｒ ｒ ｇ 地震 中部分节点 的梁翼缘在 近节点处 ｏｔ ｉ ｅ ｈｄ 的脆 性 破 坏 常 Ｉ 较 早 出现 的焊 接 孔 末 端 裂 纹 扩 展 ｔ １
与柱 翼 缘 间 的全 熔 透 对 接 焊 缝 质 量 应 当满 足 夏 比
施 焊 全 熔 透 对 接焊 缝 是 在梁 腹 板 切 割 出 的焊 接 孔 内 进 行 ，焊 接 孔 切 角 与梁 翼缘 相 交 的 部位 是
受 力 复 杂 、 纹 开 展 敏 感 、 力 集 中 严 重 的 部位 ， 裂 应
Ｖ 型 缺 口试 件 （ ｈ ｒｙＶ Ｎｏｃ ）冲 击 韧 性 试 验 Ｃ ａｐ ｔｈ 的 要 求 ，最小 冲击 功 应 满足 ２ ．２ （２ ｏ 和 ５ ． ７１Ｊ 一０ Ｆ） ４ ２ Ｊ（ ０ Ｆ） 试 验 表 明较 低 冲 击功 值 的 焊 缝 ，其 ４ ７ｏ ， 自身 缺 陷发 展 成 不 稳 定 裂 纹 的 可 能 性 要 大得 多 ， 这 就要 求焊 接 质 量 得 到 足 够 的 保 证 。全 熔 透 焊 缝 焊 接 时 ， 在 梁 翼 缘 切 口下 设 置 焊 接 垫 板 （ １ ， 要 图 ） 由 于操 作 上 的 困 难 ，施 焊 完 成 后 上 翼 缘 处 的 垫 板
梁 柱 翼缘 以及 垫 板 问形 成 了一 条 “ 工”的 Ｋ形 人
裂 缝 ，其 根 部 的 应 力 集 中 非 常 严 重 ，无 疑 加 重 了 焊 缝 裂 纹 产 生 的可 能 性 ，试 验 建 议 对 对 接 焊缝 的 根 部 和焊 接 垫板 底 部加 强 。试 验 证 明 ，对 梁 上 翼 缘 焊 接 垫 板 与柱 翼缘 连 接 底 部 、下 翼 缘 全 熔 透 焊 缝 根 部应 用 角焊 缝 进 行补 强 ，对 于 改善 焊 缝 的抗 裂性 能 是 有 效 的 。试 验 结 果 显 示 ，焊 缝 质 量 得 到 改 善 和加 强 的 Ｎｏｔｒｄ ｅ 后 的刚 性 节 点 的 塑 性 ｒｈｉｇ 震 转 角 虽 然 只 略 微 大 于 震 前 的 节 点 类 型 ，但 是 焊 缝 质 量 的控 制 和细 部 处 理 有 效 地 减 小 了焊 缝 的 内在
缺陷。
柱 刚性 节 点 （ １ 存 在 着 一 些 与节 点 抗 震 性 能 和 图 ）
断裂 产 生密 切 相 关 的共 性 ，基 于 这 些 因 素 工程 界
提 出 了新 的钢 框 架 梁 一柱 刚性 连 接 形 式 （ 改进 即 型 （ 强 型 ）节 点 ） 者 改进 刚性 节 点 的局 部构 加 ，或
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影 响钢框架 刚性节点抗震性能的 因素
邱 志 兴
摘 要 对影响钢 框架梁 一柱 刚性 节点抗震性 能的部 分因素进行 了论述 ， 阐明 了这些 因素对 节点抗 裂和 塑性 转动能力的影响 ，
有助于改进刚性 节点的设计和研 究。
关键 词 ：刚性 节点 ，焊接 ，柱的 几何 形式和方向性
引 发 。焊 接 孔 切角 端 与 梁 翼 缘 间 的 夹 角过 大 ， 几 何 形状 在 此 突 出的 变 化 产 生 “ 槽 效 应 ” 研 究 刻 ， 显 示这 一末 端 的 塑 性 应 变 相 当大 。焊 接 孔 末 端 采 用 相 对 圆 滑 的 过 渡 形 式 ，且 减 小 其 与 梁 翼 缘 夹 角
切角端点的平均应力和最大应 力水平得到 显
著 降 低 ， 有 利 于 延 缓 裂 纹 的产 生 和 发 展 。 图 ２为 目前 Ｓ ｔｅ ｒｊｃ所 推 荐 的 焊 接 孔 形 式 ， 而 ＡＣＳｅ ｌ ｏｅｔ Ｐ 我 闺 的 高 层 民用 建 筑 钢 结 构 技 术 规 程 》 （ＧＪ Ｊ ９ —８）的 ８３５条 所 规 定 的 梁 一柱 刚性 连 接 焊 接 ９９ ．． 孔 的 构 造 形 式 参 照 日本 阪 神 地 震 之 后 的 《 骨 钢 铁
中图分类号 ：Ｔ ９ ． Ｕ３ ２６
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１０ —３ ４（ ０ ６ ４０ ９ —２ ０ ３ １２ ２ ０ ）０ —０ ４０
１ 引言
工程 界 进 行 的大 量 理 论 和 ｉ 研 究表 明梁 一 式验
通 常 留在 原 处 ，而 下 翼缘 处 的 垫 板 则 移 除 。 缝 、 焊
造 以减 轻 或 避 免 断裂 的产 生 。影 响 刚性 节 点 抗 震
性 能 的 因素 是梁 一柱 刚性 连 接研 究 中 的重 要课 题 ， 本 文 将 对 其 中 的 几个 方 面 进 行 论 述 。
２ 影 响 刚性节 点性 能 的若 干 因素
２１ ． 焊接及其相关的局部构造
震 害 表 明梁 一柱 节 点 的 梁 翼 缘 与 柱 翼 缘 间 的 全熔 透 对 接 焊 缝 及 其 热 影 响 区 是 脆 性 断 裂 最 易 产 生 的 部位 ，节 点 的 失 效 多 由此 发 生 。焊 缝 本 身 存 在 着必 然 的 微 小 自身 缺 陷 ，地 震作 用 下将 发 展 成 裂纹 ，此 处 的焊 接 质 量 的保 证 和细 部处 理 有 助 于 节 点性 能 的 改 善 。根 据 目前 的研 究结 果 ， 梁 翼缘