浅谈钢结构梁柱节点连接设计方法
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一
（ ） 铰接连接节点 ，具 有很 大的柔 性。钢梁 仅在腹 板 １ 处采用高强 螺栓 连接 ，上 、下翼缘无 需进 行现 场焊 接。采
用铰接时构造 简单 ，使 现场 安装 程序大 为简化 ，现场作 业
量 大 大 减 小 ，现 场 安 装 可 以 不 受 天 气 及 季 节 的影 响 ，钢 结
角 钢 与 梁 腹 板 采 用 角 焊 缝 连 接 ，钢 板 或 角 钢 与 柱 采 用 对 接
要明确传力途径 ，然后才 能将 整个结 构受 力模 型简化 出来
用 软 件 进 行 分 析 计 算 。 按 照 传 力 特 征 不 同 ，节 点 分 刚 接 、
铰接和半 刚性连接 。
焊缝连接。在施工 时应保 证对 接焊缝 的质 量 ，对接 焊缝必 须焊透 ，梁上 、盖板与柱 对接 焊缝 的质量 对梁 柱刚 性连接 的滞回性能有很大 的影 响。特 别是 焊缝 与柱翼 缘 的连接 面 应注意除油除漆 ，合 理安 排施工 顺序 。下 翼缘 的焊 接引 弧 板如果 留在构 件上应 将其 与柱焊 接 ，最好 跟梁 翼缘 也焊在
１ 钢 结构 梁柱 节点 的基 本特 征
在 钢 结 构设 计 时 ，对 于 钢 结 构 的 连 接 形 式 在 计 算 模 型 中 的确 定 是 钢 结 构 计 算 、设 计 必 须 首 先 解 决 的 问 题 ，其 次
加工后与柱采用对 接焊缝 连接 ，盖板 与梁 的连接 采用 角焊 缝 ，梁腹板与柱 连接通 过钢板 或角 钢而 连在一 起 ，钢板 或
２ １ 年 第 ５期 ０１
第 ３ ７卷 总 第 １３期 ６
ｆ ， ｕＪ ＾ ｒ ｚｌ ｆ ｉ迂材 以 Ｂ。 赢
２・１ ０年１月 １ Ｏ １ ・ ３
浅 谈 钢 结 构 梁 柱 节 点 连 接 设 计 方 法
饶 中峰
（ 南五 方合 创建 筑设计 有 限公 司 ，河南 郑 州 河
问题 就 值得 我 们 关 注 和 探 讨 。
反节点板太 弱 的梁柱 连 接虽 然 能发 展相 当大 的塑性 变 形 ， 但 由于梁 翼缘 难 以形成 塑性 ，也 限制 了节 点 的耗 能 能 力。
同时 ，节点域的 塑性转 动过 大会增 加框架 的水 平位 移 ，对
框 架 的整 体 受 力 不 利 。 在 这 种 连 接 中 ，梁 上 、 下 盖 板 边 缘
０ 前
言
连接 节点设 计是 钢结 构设计 的重 要 内容 之一 ，它直 接
影 响结 构 在 荷 载 作 用 下 的 整 体 性 能 以及 单 个 构 件 的 受 力 分
析 。国内外许 多震 害都表 明 ，钢 结构大 多是 由于节 点首 先
破坏导致 结构 的整体破 坏 。为此 ，钢结 构梁柱 节点 的设计
起 ，以 减小 对 接 焊 缝 未 焊 透 对 梁柱 连接 受力 的 不 利 影 响 。
构 的安装速度 大大 提高。但 是 ，铰接 连接刚 度和耗 能性 能
差 ，对 于 结 构 抗 风 、抗 震 不 利 。
２ ３ 摩擦 型高强度 螺栓 与焊缝形成的混合 连接 ． （ ）焊缝的破坏强度 高于 高强螺栓 的强 度 ，抗滑 极限 １ 强度 ，其 比值宜控 制在 １ ３之 间 ； ～ （ ）不能用于需要验算疲 劳的连接 中； ２ （ ）其施工顺序 ，应 根据 板件 的厚度 ，施 焊 时能否 采 ３ 取反变形措施等具 体条件 分析 决定 ，一 般采用 先栓 后焊 的 方式 ，此时高强度 螺栓 的强度应 计算 焊接影 响 ，作 一定 的
拆 减 ；当 采 用 先 焊 后 栓 且 板 间 又 不 夹 紧 时 ，宜 采 用 大 直 径 螺栓 ，并需将螺栓 的抗剪承载力设计值乘 以拆减系数 ；
（ ） 刚性连接 节点 ，具有 较高 的强度 和刚度 。其 特点 ２
是受力 性能好 ，但 构造 复杂 ，施 工难 度大。设计 中梁 柱节 点一般是做 刚接 ，这是 由于 梁柱节 点承受 的荷 载一般 较大
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文 章 编 号 ：１７ ４ １ （ ０ １ Ｏ ０ ３ ０ ６２— ０ １ ２ １ ） ５— ０ １— ２
突 出，产生焊接残余 应力 和变形 ，对结构 工作 产生 不利影 响 ，除因受力复杂 ，接 头刚度 大或施 焊不 便 的安装 接头 不
宜采用焊接外 ，可广泛用于工业与 民用建筑钢结构 中。 全焊型梁柱 连接 的优点及 施工 时 注意事项 。试验 结果 表明 ，全焊 型梁 柱连 接 的滞 回性 能好 于 栓焊 型 混合 连 接 ， 具 有较好 的塑性 变形能 力。在全 焊型 梁柱连 接 中 ，设 计时 应 注意选择合 适厚 度 的节点板 。节点板 太强 ，不仅浪 费材 料 ，也 不能充分 利用 节点域 的变 形能力 耗散 地震 能量 ；相
构 的连 接 中 。 ２ ２ 全 焊 型 连 接 ．
提 出了加强连接 节点 的做 法，提 出 了节 点设计 工作 中要 注
意的问题。
关 键 词 ：钢 结 构 ；连 接 节点 ； 塑性 铰 ；强 节点 弱 杆 件
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ ２ Ｕ ９ 文 献 标 识码 ：Ｂ
焊 接 连 接 时 疲 劳 敏 感 ，焊 接 结 构 的 低 温 冷 脆 问题 比 较
而 且 还 要 抵 御 风 荷 载 和水 平 地 震 引 起 的 位 移 。
（ ）半刚性连接节 点 ，刚度 和强度介 于铰接 和刚 接之 ３ 间 。我 国 《 钢结构设 计规范》 中没有 给出半 刚性 连接 的具
体计算和设计 方案 ，而且节 点转 动刚 度很难 确定 。这样 的
摘 要 ：介 绍 了 多 高 层 钢 结 构 梁 柱 连 接 的 三 种 方 式 ，
４０ ０ ） ５ ０ ３
并 对 其 性 能 及 适 应 范 围 进 行 了 比较 分 析 ，结 合 地 震 作 用 下
承压型螺栓连 接。螺栓 连接 由于安装 简单 迅速 ，便 于维 护 和加 固，目前 已广 泛用 于桥梁 结构 、工 业与 民用建 筑钢 结
（ ） 铰接连接节点 ，具 有很 大的柔 性。钢梁 仅在腹 板 １ 处采用高强 螺栓 连接 ，上 、下翼缘无 需进 行现 场焊 接。采
用铰接时构造 简单 ，使 现场 安装 程序大 为简化 ，现场作 业
量 大 大 减 小 ，现 场 安 装 可 以 不 受 天 气 及 季 节 的影 响 ，钢 结
角 钢 与 梁 腹 板 采 用 角 焊 缝 连 接 ，钢 板 或 角 钢 与 柱 采 用 对 接
要明确传力途径 ，然后才 能将 整个结 构受 力模 型简化 出来
用 软 件 进 行 分 析 计 算 。 按 照 传 力 特 征 不 同 ，节 点 分 刚 接 、
铰接和半 刚性连接 。
焊缝连接。在施工 时应保 证对 接焊缝 的质 量 ，对接 焊缝必 须焊透 ，梁上 、盖板与柱 对接 焊缝 的质量 对梁 柱刚 性连接 的滞回性能有很大 的影 响。特 别是 焊缝 与柱翼 缘 的连接 面 应注意除油除漆 ，合 理安 排施工 顺序 。下 翼缘 的焊 接引 弧 板如果 留在构 件上应 将其 与柱焊 接 ，最好 跟梁 翼缘 也焊在
１ 钢 结构 梁柱 节点 的基 本特 征
在 钢 结 构设 计 时 ，对 于 钢 结 构 的 连 接 形 式 在 计 算 模 型 中 的确 定 是 钢 结 构 计 算 、设 计 必 须 首 先 解 决 的 问 题 ，其 次
加工后与柱采用对 接焊缝 连接 ，盖板 与梁 的连接 采用 角焊 缝 ，梁腹板与柱 连接通 过钢板 或角 钢而 连在一 起 ，钢板 或
２ １ 年 第 ５期 ０１
第 ３ ７卷 总 第 １３期 ６
ｆ ， ｕＪ ＾ ｒ ｚｌ ｆ ｉ迂材 以 Ｂ。 赢
２・１ ０年１月 １ Ｏ １ ・ ３
浅 谈 钢 结 构 梁 柱 节 点 连 接 设 计 方 法
饶 中峰
（ 南五 方合 创建 筑设计 有 限公 司 ，河南 郑 州 河
问题 就 值得 我 们 关 注 和 探 讨 。
反节点板太 弱 的梁柱 连 接虽 然 能发 展相 当大 的塑性 变 形 ， 但 由于梁 翼缘 难 以形成 塑性 ，也 限制 了节 点 的耗 能 能 力。
同时 ，节点域的 塑性转 动过 大会增 加框架 的水 平位 移 ，对
框 架 的整 体 受 力 不 利 。 在 这 种 连 接 中 ，梁 上 、 下 盖 板 边 缘
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言
连接 节点设 计是 钢结 构设计 的重 要 内容 之一 ，它直 接
影 响结 构 在 荷 载 作 用 下 的 整 体 性 能 以及 单 个 构 件 的 受 力 分
析 。国内外许 多震 害都表 明 ，钢 结构大 多是 由于节 点首 先
破坏导致 结构 的整体破 坏 。为此 ，钢结 构梁柱 节点 的设计
起 ，以 减小 对 接 焊 缝 未 焊 透 对 梁柱 连接 受力 的 不 利 影 响 。
构 的安装速度 大大 提高。但 是 ，铰接 连接刚 度和耗 能性 能
差 ，对 于 结 构 抗 风 、抗 震 不 利 。
２ ３ 摩擦 型高强度 螺栓 与焊缝形成的混合 连接 ． （ ）焊缝的破坏强度 高于 高强螺栓 的强 度 ，抗滑 极限 １ 强度 ，其 比值宜控 制在 １ ３之 间 ； ～ （ ）不能用于需要验算疲 劳的连接 中； ２ （ ）其施工顺序 ，应 根据 板件 的厚度 ，施 焊 时能否 采 ３ 取反变形措施等具 体条件 分析 决定 ，一 般采用 先栓 后焊 的 方式 ，此时高强度 螺栓 的强度应 计算 焊接影 响 ，作 一定 的
拆 减 ；当 采 用 先 焊 后 栓 且 板 间 又 不 夹 紧 时 ，宜 采 用 大 直 径 螺栓 ，并需将螺栓 的抗剪承载力设计值乘 以拆减系数 ；
（ ） 刚性连接 节点 ，具有 较高 的强度 和刚度 。其 特点 ２
是受力 性能好 ，但 构造 复杂 ，施 工难 度大。设计 中梁 柱节 点一般是做 刚接 ，这是 由于 梁柱节 点承受 的荷 载一般 较大
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文 章 编 号 ：１７ ４ １ （ ０ １ Ｏ ０ ３ ０ ６２— ０ １ ２ １ ） ５— ０ １— ２
突 出，产生焊接残余 应力 和变形 ，对结构 工作 产生 不利影 响 ，除因受力复杂 ，接 头刚度 大或施 焊不 便 的安装 接头 不
宜采用焊接外 ，可广泛用于工业与 民用建筑钢结构 中。 全焊型梁柱 连接 的优点及 施工 时 注意事项 。试验 结果 表明 ，全焊 型梁 柱连 接 的滞 回性 能好 于 栓焊 型 混合 连 接 ， 具 有较好 的塑性 变形能 力。在全 焊型 梁柱连 接 中 ，设 计时 应 注意选择合 适厚 度 的节点板 。节点板 太强 ，不仅浪 费材 料 ，也 不能充分 利用 节点域 的变 形能力 耗散 地震 能量 ；相
构 的连 接 中 。 ２ ２ 全 焊 型 连 接 ．
提 出了加强连接 节点 的做 法，提 出 了节 点设计 工作 中要 注
意的问题。
关 键 词 ：钢 结 构 ；连 接 节点 ； 塑性 铰 ；强 节点 弱 杆 件
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ ２ Ｕ ９ 文 献 标 识码 ：Ｂ
焊 接 连 接 时 疲 劳 敏 感 ，焊 接 结 构 的 低 温 冷 脆 问题 比 较
而 且 还 要 抵 御 风 荷 载 和水 平 地 震 引 起 的 位 移 。
（ ）半刚性连接节 点 ，刚度 和强度介 于铰接 和刚 接之 ３ 间 。我 国 《 钢结构设 计规范》 中没有 给出半 刚性 连接 的具
体计算和设计 方案 ，而且节 点转 动刚 度很难 确定 。这样 的
摘 要 ：介 绍 了 多 高 层 钢 结 构 梁 柱 连 接 的 三 种 方 式 ，
４０ ０ ） ５ ０ ３
并 对 其 性 能 及 适 应 范 围 进 行 了 比较 分 析 ，结 合 地 震 作 用 下
承压型螺栓连 接。螺栓 连接 由于安装 简单 迅速 ，便 于维 护 和加 固，目前 已广 泛用 于桥梁 结构 、工 业与 民用建 筑钢 结