SRC 框架節點抗震性能研究現狀

石 陽

（黑龍江科技大學建筑工程學院，黑龍江 哈爾濱 150022）

近年來國內外對框架節點一系列試驗研究表明，結構抗震的薄弱環節只要是節點破壞。由于SRC 結構有優越的抗震性能，因此近年來國內外的學者們對SRC 框架節點的抗震性能以及設計方法都進行了大量的研究工作。

1 結構特點及主要技術指標

型鋼柱與鋼筋混凝土梁節點處的連接，當梁主筋遇到十字型鋼骨柱時,節點部位鋼筋不能貫通處，一側在鋼柱翼緣板上焊接機械連接套筒，套筒類型為專用焊接套筒，另一側在鋼柱翼緣板上焊接牛腿連接板，鋼筋混凝土梁主筋與連接板焊接；其余鋼筋混凝土梁主筋采用型鋼柱梁腹板穿孔、梁角筋錨入柱的方式。

2 SRC 框架節點抗震性能的研究

2.1 節點抗震設計意義

SRC 框架結構梁柱構件匯交、聯接于節點,處于壓、彎、剪復合應力狀態,節點也是梁柱構件傳力的核心點。地震是一種破壞性極強的自然災害，對建筑結構具有極大的破壞作用，而對于節點破壞后修復工作,修復的費用很高,難度也很大。因此對于節點的破壞機理、受力性能的研究,提出構造合理的節點設計方法是必要的。SRC 框架節點的構造形式復雜,種類繁多。根據梁柱型鋼骨架形式的不同一般可大致分為以下幾類：1） 配角鋼骨梁柱節點，一般應用于柱子寬梁窄的情況下,梁中角鋼可以穿過柱角鋼內側；2） 實腹工字鋼的梁柱節，一般柱子中的型鋼貫通于節點中，而梁中的型鋼在柱內型鋼兩側需要斷開,并與柱子中型鋼翼緣部分采用焊接或者螺栓連接的方式。在柱中型鋼翼緣之間與梁型鋼翼緣水平處，分別設置一道具有足夠剛度的加勁肋；3） 鋼筋混凝土柱與SRC 梁節點，梁中配置實腹式工字鋼或著是型鋼。梁中的型鋼在節點處穿過，貫通于構件；4) SRC 柱與RC 梁節點，梁內的鋼筋在柱兩側斷開,應與柱翼緣焊接,并在柱翼緣之間與梁鋼筋水平處均設置足夠剛度的加勁肋。

2.2 SRC 框架梁柱節點試驗研究

1989 年，Gregory G.Deierlein 等開展了縮尺比為2:3 的SRC 梁柱節點的單調擬靜力試驗，給出了節點抗剪機理、節點計算公式，可改善節點延性及承載力。1967 年日本學者橫貫義尾、若林實等進行的SRC 節點試驗研究表明,荷載較小時，節點核心區型鋼的腹板部分以及混凝土兩者共同抗剪，當荷載增大時，節點核心區出現了較多裂縫、裂縫發展較快時，型鋼腹板達到屈服；荷載更大時，箍筋及核心區混凝土仍然能提供一定的抗剪能力。

2003 年東北大學徐亞豐等對結構為RC 梁—高強度混凝土SRC 柱節點進行了低周反復加載的試驗，結果得出該結構節點抗剪承載力的計算公式，并給出節點的損傷模型。2009年大連理工大學閆長旺對型鋼高強混凝土柱—SRC 梁框架節點進行了擬靜力試驗，試驗表明，配箍率、軸壓比對結構的延性以及耗能能力有很大影響，對于該類節點合理的配鋼形式可以提高結構的抗震性能。2017 年寧波大學裘哲俊對7 個縮尺為1/2 的SRC 柱-鋼梁框架節點進行了低周往復加載試驗，試驗考慮兩個因素，鋼梁與預制節點之間的連接方式、鋼梁與混凝土樓板的組合效應作用。結果表明,螺栓連接形式，節點的耗能能力相對比較較差，焊接、栓焊混合連接方式節點得到的承載力及剛度是差不多的，鋼梁與樓板的組合效應作用下，可以提高節點的承載力，但是卻降低了節點的塑性能力和轉動能力。

2.3 SRC 框架節點在地震作用下的反應

SRC 框架節點在地震荷載的作用下，梁端主要承受剪力、彎矩，柱端主要承受剪力、彎矩及上部構件傳來的軸力，關于節點核心區周圍作用的梁、柱端彎矩，可以等效的轉化為由于拉力、壓力組成的力偶矩作用于梁、柱端，并且傳入到節點。當所施加的荷載增加到某一數值后，梁、柱端部的縱向鋼筋開始屈服，同時梁、柱的端部混凝土即將要被壓碎。因為在SRC 梁柱構件中配置了型鋼，這樣就使結構仍然能承受更大的荷載。繼續施加荷載，假如梁的端部型鋼翼緣部分屈服，而且梁端部出現塑性鉸，那么就說明框架梁構件不能再通過節點來傳遞內力，從而使節點發生破壞。然而，假如梁、柱構件端部型鋼翼緣未出現屈服的現象，則那么在節點核心區繼續施加荷載，最終使節點核心區的混凝土被壓碎，從而導致節點將發生剪切破壞。

3 結語

現有的研究表明，我國在SRC 結構的抗震性能和計算方法上取得了較大的成就。SRC 結構具有抗震性能好承載力高等優點，能夠彌補普通的鋼筋混凝土和鋼結構的不足,但是還存在一些需要去解決的問題，關于梁柱節點的試驗研究還是比較片面的，缺乏一定的完整性，梁柱節點的內力傳遞機理還不是非常的明確，有關節點的空間性能以及抗震性能的研究比較少，節點承載力計算公式還需要進一步的完善和改進，以推動SRC 組合結構具有廣闊的推廣應用前景。