人工塑性鉸連接的裝配式鋼混組合節點非線性靜力分析

吳成龍 李明陽 尚育卿 王其輝 潘昊 牟犇 劉繼明

摘要：針對裝配式框架節點損傷模式不可控、震后修復困難等問題，提出一種基于人工塑性鉸連接的新型裝配式鋼混組合框架節點形式，其具有構造簡單、承載耗能、易裝配等特點。為進一步明確該新型節點的受力性能，利用ABAQUS建立節點的非線性有限元模型，以軸壓比、翼緣連接板厚度、抗剪耗能桿直徑為參數變量，研究不同參數對節點破壞模式、受力機理及彎矩-轉角曲線的影響規律，并對節點剛性進行評估。結果表明，該新型節點的破壞模式為梁端受彎破壞，人工塑性鉸對節點內力分配與傳遞起關鍵作用；隨著軸壓比的增大，節點承載力和延性系數呈現出先增大后降低的變化趨勢，翼緣連接板厚度對節點承載力和延性均有較大影響，抗剪耗能桿直徑對節點承載力的影響較小，但對節點延性變形影響較大；該新型節點屬于鉸接連接和完全強度連接。

關鍵詞：裝配式；人工塑性鉸；鋼混組合節點；靜力分析；有限元分析

中圖分類號：TU398???? 文獻標志碼：A???? 文章編號：2096-6717（2023）06-0038-09

Nonlinear static analysis of prefabricated steel-concrete composite joints based on artificial plastic hinge connection

WU Chenglong1， LI Mingyang1， SHANG Yuqing1， WANG Qihui1， PAN Hao1， MOU Ben2， LIU Jiming1

（1. School of Civil Engineering， Qingdao University of Technology， Qingdao 266033， Shandong， P. R. China；2. School of Engineering， The University of Hong Kong， Hong Kong 999077， P. R. China）

Abstract： To solve the problems of uncontrolled damage to prefabricated frame joints and the difficulty of post-earthquake repair， a new type of prefabricated steel-concrete composite frame joint based on an artificial plastic hinge connection is proposed. which has the characteristics of simple structure， good performance of bearing capacity and energy dissipation， easy assembly， and so on. To further clarify the mechanical performance of the new joint， the nonlinear finite element model of the joint was established through ABAQUS. Taking the axial compression ratio， flange connecting plate thickness， and diameter of the shear damper as parameter variables， the effects of different parameters on the failure mode， stress mechanism， and moment rotation curve of the joint were studied， and the stiffness of the joint was also evaluated. The results showed that the failure mode of the new joint was a flexural failure at the beam end， and the artificial plastic hinge plays a key role in the internal force distribution and transmission of the joint. With the increase in axial compression ratio， the bearing capacity， and ductility coefficient of the joint showed a trend of first increasing and then decreasing. The flange connecting plate thickness had a great influence on the bearing capacity and ductility. The diameter of the shear energy dissipation rod had little influence on the bearing capacity but had a great influence on the ductility deformation of the joint. The new joint belongs to the hinge connection and full-strength connection.

Keywords： assembly； plastic hinge； steel-concrete composite joints； static analysis； inite element analysis

裝配式結構是“十三五”期間綠色建筑及建筑工業化領域重點發展和研究的方向，應用前景廣泛。其中，裝配式鋼-混組合框架結構以節能環保、裝配高效和抗震性能優越而得到廣泛關注。梁柱節點是裝配式鋼-混組合框架結構中的關鍵部位，通過可靠的連接構造來有效控制梁柱節點的塑性發展，保證梁柱節點良好的抗震性能至關重要。然而，現有裝配式鋼-混凝土組合節點中存在受損部件不可更換、塑性鉸不可控及震后難以修復等問題[1-3]。因此，實現裝配式鋼-混凝土組合節點梁端塑性鉸可控、連接部件集中耗能和可更換的性能目標，已成為目前裝配式鋼-混凝土組合結構的一個重要研究方向。

學者們對不同構造形式的裝配式鋼-混組合節點開展了大量研究。其中，郭小農等[4]對預制混凝土梁端預埋槽鋼組合節點進行靜力試驗，試驗結果表明通過增加槽鋼預埋深度與梁端箍筋密度可有效提高節點承載力。為了提高裝配效率，胡刁兵等[5]設計一種新型型鋼連接裝配式梁柱組合節點形式，該新型節點構造可有效承擔裝配過程中的施工荷載。郭震等[6]提出一種插接式的裝配式鋼混組合節點，研究表明，加強型鋼與混凝土的黏結強度能夠顯著提高節點的抗震性能。馮世強等[7]結合螺栓連接和后張預應力筋連接的構造方式，提出一種自復位裝配式鋼-混凝土組合節點，試驗結果表明，節點具有良好的滯回性能，鋼梁震后自復位效果顯著。張錫治等[8]研究了裝配式混凝土異形柱-鋼梁框架節點核心區的受剪性能，研究表明，該新型節點的抗震性能良好，牛腿內側加設X形鋼筋與X形鋼板可有效提高節點核心區受剪承載力。Pan等[9]基于梁端削弱和塑性鉸外移的思路，設計了3種不同梁端螺栓連接的鋼筋混凝土柱-鋼梁節點。研究表明，通過合理的設計可以使節點的損傷集中在薄弱的連接部位，便于震后修復和更換受損構件。Khaloo等[10]對具有不同細部構造的RCS節點進行了抗震性能研究，對比分析表明，各節點均能表現出穩定的滯回響應，并提供相當大的接縫抗剪強度。Nzabonimpa等[11]提出一種梁柱干式機械連接的組合節點，采用對拉螺栓連接梁端板和柱板，該連接方式可以提供完全約束的力矩傳遞。Li等[12-13]通過在梁端設置阻尼器模塊，使裝配式型鋼混凝土梁柱節點的耗能能力明顯優于現澆節點。Wu等[14-15]提出一種預制梁、柱和節點模塊進行分離式裝配的鋼混組合節點，該新型節點具有構造簡單、裝配效率高以及抗震性能良好等特點。綜上表明，不同構造形式的裝配式鋼-混凝土組合節點表現出良好的承載能力和耗能性能，但在節點的損傷控制、塑性鉸可控及震后可更換等方面的研究較為匱乏。

筆者基于人類骨關節的仿生學設計，提出一種基于人工塑性鉸連接的裝配式鋼混組合節點（以下簡稱“人工塑性鉸梁柱節點”），如圖1所示。人工塑性鉸梁柱節點具有構造簡單、承載耗能、易裝配等特點，通過可靠的雙重“保險絲”（翼緣連接板、抗剪耗能桿）功能，可有效控制梁柱節點整體的破壞模式、承載能力和延性耗能，實現對節點核心區的保護性能。同時，在人工塑性鉸的夾板之間可安裝摩擦片，利用其摩擦耗能來提高人工塑性鉸梁柱節點的耗能能力（本文暫不考慮該變量）。通過ABAQUS有限元分析的方法，研究軸壓比、翼緣連接板厚度、抗剪耗能桿直徑對人工塑性鉸梁柱節點破壞模式和受力性能的影響，并揭示節點的受力機理，為后期人工塑性鉸梁柱節點的構造設計和性能優化提供參考。

1 人工塑性鉸梁柱節點設計

1.1 節點構造及裝配過程

人工塑性鉸梁柱節點的構造主要由3部分組成，分別是預制SRC柱（上）、預制SRC柱（下）、預制鋼梁及連接組件，如圖1所示。連接組件包括翼緣連接板、抗剪耗能桿、摩擦片、高強螺栓及銷軸，翼緣連接板和抗剪耗能桿主要承擔梁端荷載引起的彎矩，當翼緣連接板發生較大塑性變形時，預制鋼梁開始繞銷軸發生轉動，外部荷載產生的彎矩逐步由抗剪耗能桿承擔，當發生破壞時可對其進行更換。在夾板之間考慮摩擦片的摩擦耗能機制，可進一步提高人工塑性鉸梁柱節點的震時能量耗散特性。銷軸主要起到連接和承擔豎向剪力的作用。預制SRC柱（下）設置“骨關節”仿生構造——人工塑性鉸，由下柱端連接板、下柱連接板、弧形板、腹板、夾板焊接而成。預制鋼梁為梁端帶弧形板的焊接H型鋼。

人工塑性鉸梁柱節點的裝配：1）通過高強螺栓將上柱和下柱進行連接形成預制SRC柱；2）吊裝預制鋼梁并通過銷軸進行定位，在人工塑性鉸的夾板與梁腹板之間安裝摩擦片；3）校準螺栓孔位置，安裝翼緣連接板和抗剪耗能桿。

1.2 節點設計

設計3組共9個試件，以軸壓比、翼緣連接板、抗剪耗能桿為主要參數變量，分析不同參數對節點破壞模式和受力性能的影響。人工塑性鉸梁柱節點中的預制SRC柱采用C30混凝土，縱向受力筋為HRB400，箍筋為HPB300，H型鋼骨、預制鋼梁及其他連接板材料均為Q345B鋼材。抗剪耗能桿采用直徑14 mm的普通8.8級螺栓，連接螺栓采用10.9S M20、M24摩擦型高強螺栓，暫不考慮摩擦片的影響。詳細參數設置如表1所示，梁柱節點試件尺寸詳圖如圖2。

此外，梁柱節點的彎矩-轉角曲線能反應梁柱節點抗彎承載力、剛度和轉動性能，是對人工塑性鉸梁柱節點連接剛度進行評估的重要依據。因此，在對人工塑性鉸梁柱節點進行連接剛度設計時，主要參考歐洲標準Eurocode 3中規定的節點剛度分類方法，充分考慮新型節點鉸接連接的剛性問題，具體判別公式為[16-17]

剛性連接：K0 > 25EIb /Lb

半剛性連接：0.5EIb /Lb ≤ K0 ≤ 25EIb /Lb

鉸接連接：K0 < 0.5EIb /Lb

其中：E為鋼材彈性模量；Ib為梁截面慣性矩；Lb為梁跨度。

同時，根據人工塑性鉸梁柱節點的抗彎承載力與連接鋼梁抗彎承載力的關系，以及人工塑性鉸梁柱節點自身的連接構造特點，考慮了梁柱節點的完全強度連接特性。

完全強度連接：Mu > Mb

部分強度連接：0.25Mb ≤ Mu ≤ Mb

鉸接連接：Mu < 0.25Mb

其中：Mu為梁柱節點抗彎承載力；Mb為梁全截面塑性抵抗矩。

2 建立有限元建模

2.1 材料本構與單元類型

梁柱節點試件尺寸如圖2所示，通過ABAQUS建立人工塑性鉸梁柱節點的非線性精細化有限元模型，如圖3所示。在人工塑性鉸梁柱節點模型中，鋼材采用簡化混合強化模型，服從Von Mises屈服準則，彈性模量為2.06×106 N/mm2，泊松比υ取0.3，鋼材和高強螺栓的應力-應變曲線采用文獻中的試驗數據，如圖4所示[18-19]。混凝土應力-應變本構曲線參考文獻[20]得到，同時考慮混凝土損傷塑性模型，服從塑性流動法則（圖5）。圖5中E0為混凝土彈性模量，取30 000 N/mm2；泊松比υ0取0.2；εtu為破壞拉應變；εt0、σt0分別為峰值拉應變和拉應力；εc，e0、σc，e0分別為彈性極限壓應變和壓應力；εc0、σc0分別為峰值壓應變和壓應力；εcu、σcu分別為破壞壓應變和壓應力；εc，in為受損傷材料非彈性（壓碎）應變；εc，el為未受損傷材料彈性壓應變；εc，p為塑性壓應變，εc，e為彈性壓應變。

模型中，采用結構化自適應網格劃分法對模型進行網格劃分。在鋼材板件的厚度方向和受力較為復雜的核心區及連接區采用網格加密的方法，保證模型計算結果的精確性。模型中的鋼筋采用T3D2單元，其他所有部件均采用C3D8R單元。對于模型中的高強螺栓則簡化為啞鈴形，螺栓柄和螺母的接觸面積與螺栓墊圈的面積相同[19]。

2.2 相互接觸屬性及邊界條件

為了簡化計算，有限元模擬忽略鋼材的幾何初始缺陷、焊接殘余應力等兩方面的影響[14-15]。其中，鋼筋與混凝土、鋼材與混凝土、鋼材與鋼材及鋼材與螺栓之間的交界面均存在相同或不同材料之間的接觸關系。對于嵌入混凝土中的鋼筋和鋼材采用“Embedded”法確定，鋼材部件之間為焊接的均采用“Tie”法，其余各部件之間的接觸作用采用“surface-to-surface”有限滑動法，其中，法線方向上采用“Hard”函數，切線方向上作用“Penalty”函數，摩擦系數取0.35。模型中，抗剪耗能桿不設置預緊力，10.9S M24、M20高強螺栓的預緊力分別設置為225、155 kN。

在梁柱節點模型的耦合點RP-2處采用鉸支座，RP-3處采用定向支座。模型加載時，先在柱頂施加恒定的軸向荷載，然后在RP-1處通過層間位移角θ進行控制并施加單調靜力荷載，試驗時近似取梁端轉角代替層間側移角。加載制度依次為0.375%、0.50%、0.75%、1%、1.5%、2%，之后以1%位移角遞增，直至梁柱節點承載力下降至峰值荷載的85%，加載結束。

3 結果分析

3.1 破壞模式及受力機理

由于人工塑性鉸梁柱節點的設計理念為梁端塑性鉸可控、屈曲耗能可更換，因此，各試件在最終破壞時的破壞模式基本一致，破壞位置主要集中在翼緣連接板、抗剪耗能桿及梁端連接處，應力集中現象較為明顯。對此，以NO.3-04-10-14為例詳細分析人工塑性鉸梁柱節點的破壞模式和受力機理情況。NO.3-04-10-14在各特征點時的應力云圖如圖6（a）～（c），圖6（d）～（f）為破壞時部分關鍵部件的應力云圖。

由圖6可知，在外部荷載作用下，人工塑性鉸梁柱節點受力全過程可劃分為3個階段：彈性階段、彈塑性階段和破壞階段。

加載初始階段，梁柱節點整體處于彈性受力階段，各部件尚未有明顯塑性變形，節點核心區與梁端翼緣連接板的集中應力基本一致，表明梁端荷載能夠通過梁端連接組件有效傳遞至人工塑性鉸及預制SRC柱，同時，由于上下預制SRC柱之間的可靠連接，使得節點核心區內力可進行合理傳遞與分配。該階段，翼緣連接板提供主要的抗彎承載力，節點核心區內的H型鋼骨腹板主要承擔豎向壓力和一定的剪力。

隨著層間位移角的增大，梁柱節點整體逐漸進入彈塑性階段，翼緣連接板開始因達到屈服而發生塑性變形。同時，由于節點核心區內的H型鋼骨腹板因截面剛度較小，使其在翼緣連接板發生屈服后也逐漸進入彈塑性受力狀態，其余組件基本處于彈性狀態。因此，后期設計時建議在H型鋼骨與下柱連接板之間焊接加勁肋，可有效增強H型鋼骨腹板的抗彎剛度，改善H型鋼骨腹板的屈服變形。

當層間位移角增大至一定程度時，抗剪耗能桿也開始發生塑性變形，原因是翼緣連接板發生較大塑性變形后，預制鋼梁開始繞銷軸發生轉動，使得抗剪耗能桿因梁端弧形板和懸臂段弧形板之間的相互錯動而受到剪切作用。在該階段，由于節點核心區內混凝土的填充約束作用，使得節點核心區內的H型鋼骨腹板并未發生明顯塑性變形。表明通過翼緣連接板和抗剪耗能桿發生集中變形耗能，可實現保護節點核心區不受損壞的功能。

當梁柱節點承載力達到峰值點后開始進入破壞階段，節點核心區和預制SRC柱連接端附近的應力集中現象不斷減弱，并隨著層間位移角的增大逐漸轉移至人工塑性鉸連接處，此時，外部荷載主要由人工塑性鉸及連接組件承擔。在該階段，翼緣連接板的塑性變形明顯加速，抗剪耗能桿承擔梁端荷載引起的主要彎矩和變形，最終因翼緣連接板和抗剪耗能桿的塑性變形過大、承載力降低而發生破壞。在整個加載過程中，預制SRC柱因自身具有較大的抗側剛度和承載能力，其基本保持彈性受力狀態，符合“強柱弱梁”的抗震設計的基本原則。其余各試件破壞時的應力云圖見圖7。

人工塑性鉸梁柱節點的受力機理為：在加載初期，梁端荷載傳遞至人工塑性鉸連接處時未發生明顯轉動，梁端荷載作用下產生的彎矩主要通過高強螺栓和翼緣連接板傳遞至節點核心區（上部翼緣連接板受拉、下部翼緣連接板受壓），剪力主要通過銷軸傳遞至人工塑性鉸和節點核心區，抗剪耗能桿承擔并傳遞較小的剪切作用；隨著層間位移角的增大，翼緣連接板逐漸發生屈曲變形，人工塑性鉸發生明顯轉動，彎矩開始同時由翼緣連接板和抗剪耗能桿進行傳遞（抗剪耗能桿繞銷軸發生剪切變形進行內力傳遞和耗能），剪力繼續由銷軸承擔并傳遞梁柱節點。當梁端內力有效傳遞至節點核心區后，人工塑性鉸內部的H型鋼骨腹板和柱端之間的高強螺栓承擔了主要的剪切作用。由于柱端之間連接螺栓的可靠性，以及節點核心區內混凝土的填充約束作用，使得預制SRC柱連接端及H型鋼骨腹板并未發生明顯塑性變形和破壞現象。梁柱節點最終因翼緣連接板、抗剪耗能桿的彎曲變形和剪切變形嚴重而發生破壞。

3.2 彎矩（M）-轉角（θ）曲線分析

各試件的主要性能指標包括：初始剛度K0、屈服點的屈服彎矩My、屈服轉角θy；破壞點的極限彎矩Mu、極限轉角θu；峰值點的峰值彎矩Mmax、峰值轉角θmax。各特征點采用Park法確定，如圖8所示[21]。延性系數定義為梁端轉角（位移）延性系數，即μ=θu/θy。經計算分析，得到各梁柱節點整體的彎矩-轉角曲線如圖9所示，主要性能指標結果匯總見表2。

3.2.1 軸壓比

由圖9（a）可知，不同軸壓比影響下，各梁柱節點試件M-θ曲線的整體變化趨勢一致，具有明顯的彈性、彈塑性、破壞3個階段。在彈性階段，M-θ曲線呈線性增長，各梁柱節點試件達到屈服點時的My值變化幅度較小約為7%，但K0值隨著軸壓比的增大呈增長趨勢，其變化幅度約為32.41%，表明軸向荷載的增大有利于提高梁柱節點加載初期抗彎剛度。隨著層間位移角的增大，M-θ曲線呈現出非線性特征，即彎矩的增長速度較轉角增長緩慢。隨著軸壓比的增大，梁柱節點峰值承載力及相應的峰值轉角均呈現出先增大后降低的變化趨勢，但其變化幅度較小約為5.1%，當軸壓比為0.4時，梁柱節點峰值承載力最大。

當各梁柱節點達到峰值承載力后就開始進入破壞階段，M-θ曲線因軸壓比的不同呈現出不同的剛度退化趨勢。軸壓比越小（大），M-θ曲線下降段的斜率越陡，延性性能越差，其變化幅度約為49.6%，原因是軸壓比較小時，軸向荷載對抑制柱端和節點核心區的剪切變形作用較小，當梁柱節點達到峰值荷載后，翼緣連接板和抗剪耗能桿很快發生屈服破壞，使得梁柱節點并未充分利用柱端和節點核心區的剪切變形功能；軸壓比較大時，軸向荷載對柱端和節點核心區的剪切變形有較大的抑制作用，使得梁柱節點整體受力和變形均轉移至人工塑性鉸的連接處，外部荷載均由翼緣連接板和抗剪耗能桿承擔，梁柱節點整體的受力性能逐漸退化。由此表明，當軸壓比過小（大）對梁柱節點峰值承載力影響較小，但增大了梁柱節點發生脆性破壞的可能性，建議節點軸壓比范圍在0.2～0.6之間。當軸壓比為0.4時，人工塑性鉸梁柱節點的承載能力和延性變形最為理想。

3.2.2 翼緣連接板厚度

由圖9（b）可知，翼緣連接板厚度對各梁柱節點M-θ曲線的影響顯著。在加載初期，當θ小于0.1 rad時，M-θ曲線基本重合，但隨著θ的增大，各梁柱節點的屈服點發生較大變化，導致My值增大約為56.64%，K0值降低22.48%。當翼緣連接板厚度為8 mm時，梁柱節點的M-θ曲線在發生屈服后很快達到峰值，無明顯的彈塑性變形，且在梁柱節點達到峰值荷載后立刻出現承載力驟降現象（θ=0.013～0.014），承載力降幅約為10.36%，具有一定的脆性特征，但在θ大于0.014后，M-θ曲線逐漸趨于平穩。原因是翼緣連接板厚度較小時，翼緣連接板的抗彎能力較低，當梁柱節點受到外部荷載作用后，翼緣連接板很快發生彎曲變形而破壞，但由于抗剪耗能桿的存在承擔了一定的彎矩作用，保證了人工塑性鉸良好的變形性能。當翼緣連接板厚度從10 mm增大至12 mm時，梁柱節點峰值承載力及相應的峰值轉角均呈現出增大趨勢，變化幅度分別為18.83%、36.96%。同時，梁柱節點延性系數由3.16增大至4.05，梁柱節點的塑性變形能力得到提高且在最終破壞階段并未發生顯著的性能退化。原因是翼緣連接板厚度的增大，可有效提高其截面的抗彎剛度，改善梁柱節點的抗彎性能。由此表明，翼緣連接板厚度對梁柱節點承載力和延性均有較大影響，建議取值范圍為10～12 mm。

3.2.3 抗剪耗能桿直徑

由圖9（c）可知，抗剪耗能桿直徑對各試件M-θ曲線整體的影響較小。在彈性和彈塑性階段，梁柱節點K0值隨著抗剪耗能桿直徑的增大呈現出增大趨勢，其變化幅度為11.82%。各梁柱節點屈服彎矩和峰值彎矩的變化幅度分別為6.2%、0.58%，表明抗剪耗能桿直徑對梁柱節點承載力的影響較小，可忽略不計。但隨抗剪耗能桿直徑的增大，各梁柱節點達到峰值荷載時對應的轉角逐漸減小，表明抗剪耗能桿直徑的增大，提高了其截面的抗剪剛度，降低了人工塑性鉸的轉動變形，但也加重了翼緣連接板和梁端弧形板的應力集中。當進入破壞階段后，梁柱節點M-θ曲線均呈現出穩定的降低趨勢。但隨著抗剪耗能桿直徑的增大，M-θ曲線的下降段斜率逐漸變陡，梁柱節點的延性變形呈降低趨勢且降低幅度約為40%，表明抗剪耗能桿對梁柱節點延性變形影響較大。綜合考慮梁柱節點承載能力、延性及應力集中現象，建議抗剪耗能桿直徑取值范圍為10～14 mm。

根據人工塑性鉸梁柱節點的設計方法，結合對人工塑性鉸梁柱節點受力性能分析，計算得到了人工塑性鉸梁柱節點在不同軸壓比、翼緣連接板厚度、抗剪耗能桿影響下的K0值均小于0.25EIb/Lb=7.06×106 （（kN·m）/rad），Mu值基本均大于Mb=263 kN·m，符合鉸接的定義標準且具有完全強度連接特征。此外，計算得到各試件的極限轉角在0.039～0.088 rad之間，滿足FEMA-350的延性設計要求（不小于0.03 rad）[22]。綜上表明，提出的新型人工塑性鉸梁柱節點滿足剛度設計方法的要求，其設計方法的可行性得到了有效驗證。

4 結論

提出一種新型人工塑性鉸梁柱節點，通過數值模擬方法對人工塑性鉸梁柱節點進行單調荷載作用下的有限元分析，研究了不同參數（軸壓比、翼緣連接板厚度、抗剪耗能桿直徑）對梁柱節點破壞模式、受力機理及M-θ曲線的影響規律，結論如下：

1）人工塑性鉸梁柱節點的最終破壞模式為梁端受彎破壞，破壞位置主要集中在人工塑性鉸的連接部位，翼緣連接板、抗剪耗能桿及人工塑性鉸是影響梁柱節點內力分配與傳遞的關鍵部件。

2）隨著軸壓比的增大，梁柱節點承載力和延性系數呈現出先增大后降低的變化趨勢。當軸壓比為0.4時，人工塑性鉸梁柱節點的承載能力和延性變形最為理想，建議取值范圍為0.2～0.6。翼緣連接板厚度對梁柱節點承載力和延性均有較大影響，建議取值范圍為10～12 mm。抗剪耗能桿直徑對梁柱節點承載力的影響較小，可忽略不計，但對梁柱節點延性變形影響較大，建議取值在10～14 mm之間，以上建議值主要適用于提出的半剛性人工塑性鉸梁柱節點的力學性能和抗震性能分析。

3）人工塑性鉸梁柱節點屬于鉸接連接和完全強度連接，滿足規范設計中延性系數限值（≥0.03 rad）的要求。

參考文獻

[1]? ZHOU X H， LIU J P， CHENG G Z， et al. New connection system for circular tubed reinforced concrete columns and steel beams [J]. Engineering Structures， 2020， 214： 110666.

[2]? 門進杰， 霍文武， 蘭濤， 等. 帶可更換構件的RCS混合框架結構受力特性及抗震設計方法[J]. 土木工程學報， 2020， 53（6）： 42-52.

MEN J J， HUO W W， LAN T， et al. Mechanical behavior and seismic design method of RCS hybrid frame structure with replaceable components [J]. China Civil Engineering Journal， 2020， 53（6）： 42-52. （in Chinese）

[3]? 侯光榮， 王緒續， 呂娜娜， 等. 新型裝配式部分型鋼混凝土框架梁柱節點抗震性能試驗研究[J]. 建筑結構， 2018， 48（7）： 27-32.

HOU G R， WANG X X， Lü N N， et al. Experimental study on seismic behavior of new prefabricated partial SRC frame beam-column joints [J]. Building Structure， 2018， 48（7）： 27-32. （in Chinese）

[4]? 郭小農， 高舒羽， 裴進玉， 等. 預制混凝土梁端預埋槽鋼節點靜力性能試驗[J]. 同濟大學學報（自然科學版）， 2017， 45（9）： 1258-1264.

GUO X N， GAO S Y， PEI J Y， et al. Experimental study on static performance of embedded channel joints of precast concrete beams [J]. Journal of Tongji University （Natural Science）， 2017， 45（9）： 1258-1264. （in Chinese）

[5]? 胡習兵， 陳瑞， 曾裕林， 等. 型鋼連接裝配式混凝土梁柱節點力學性能研究[J]. 建筑科學， 2021， 37（11）： 8-14.

HU X B， CHEN R， ZENG Y L， et al. Study on mechanical properties of prefabricated concrete beam-column joints connected by steel [J]. Building Science， 2021， 37（11）： 8-14. （in Chinese）

[6]? 郭震， 賈笑巖， 丁嘉慧， 等. 插接裝配式混凝土梁柱節點抗震性能[J]. 中國礦業大學學報， 2021， 50（2）： 256-264.

GUO Z， JIA X Y， DING J H， et al. Seismic behavior of plug-in assembly concrete beam-column connections [J]. Journal of China University of Mining & Technology， 2021， 50（2）： 256-264. （in Chinese）

[7]? 馮世強， 楊勇， 薛亦聰， 等. 自復位裝配式鋼-混凝土混合框架節點抗震性能試驗研究[J]. 建筑結構學報， 2022， 43（5）： 89-97.

FENG S Q， YANG Y， XUE Y C， et al. Experimental study on cyclic behavior of self-centering fabricated steel-concrete hybrid exterior joint [J]. Journal of Building Structures， 2022， 43（5）： 89-97. （in Chinese）

[8]? 張錫治， 高華超， 張佳瑋， 等. 混凝土異形柱-鋼梁裝配式節點受剪性能試驗研究[J]. 建筑結構學報， 2019， 40（9）： 84-94.

ZHANG X Z， GAO H C， ZHANG J W， et al. Experimental study on shear behavior of prefabricated joints between special-shaped concrete column and steel beam [J]. Journal of Building Structures， 2019， 40（9）： 84-94. （in Chinese）

[9]? PAN Z H， SI Q， ZHOU Z B， et al. Experimental and numerical investigations of seismic performance of hybrid joints with bolted connections [J]. Journal of Constructional Steel Research， 2017， 138： 867-876.

[10]? KHALOO A， DOOST B R. Seismic performance of precast RC column to steel beam connections with variable joint configurations [J]. Engineering Structures， 2018， 160： 408-418.

[11]? NZABONIMPA J D， HONG W K， PARK S C. Experimental investigation of dry mechanical beam-column joints for precast concrete based frames [J]. The Structural Design of Tall and Special Buildings， 2017， 26（1）： e1302.

[12]? LI Z H， QI Y H， TENG J. Experimental investigation of prefabricated beam-to-column steel joints for precast concrete structures under cyclic loading [J]. Engineering Structures， 2020， 209： 110217.

[13]? 李祚華， 彭志涵， 齊一鶴， 等. 裝配式RC梁柱塑性可控鋼質節點抗震性能足尺試驗研究[J]. 建筑結構學報， 2019， 40（10）： 43-50.

LI Z H， PENG Z H， QI Y H， et al. Full-scale experimental study on seismic behaviors of plasticity controllable steel joint of prefabricated RC beam column [J]. Journal of Building Structures， 2019， 40（10）： 43-50. （in Chinese）

[14]? WU C L， LIU J M， WANG Q H， et al. Mechanical properties of modular prefabricated steel-concrete composite internal joints under cyclic loading [J]. Journal of Constructional Steel Research， 2021， 178： 106463.

[15]? WU C L， YU S J， LIU J M， et al. Development and testing of hybrid precast steel-reinforced concrete column-to- H shape steel beam connections under cyclic loading [J]. Engineering Structures， 2020， 211： 110460.

[16]? Eurocode 3. Design of steel structures： Part 1.1 General rules and rules for buildings： ENV1993-1-1 [S]. CEN， 1992.

[17]? Eurocode 3. Design of joints in steel structures： Part 1.8 Design of joints： EN1993-1-8 [S]. CEN， 2002.

[18]? 王萌， 錢鳳霞， 楊維國， 等. 低屈服點鋼材與Q345B和Q460D鋼材本構關系對比研究[J]. 工程力學， 2017， 34（2）： 60-68.

WANG M， QIAN F X， YANG W G， et al. Comparison study on constitutive relationship of low yield point steels， Q345B steel and Q460D steel [J]. Engineering Mechanics， 2017， 34（2）： 60-68. （in Chinese）

[19]? LIU X C， et al. Bending-shear performance of column-to-column bolted-flange connections in prefabricated multi-high-rise steel structures [J]. Journal of Constructional Steel Research， 2018， 145： 28-48.

[20]? 混凝土結構設計規范： GB 50010—2010 [M]. 北京： 中國建筑工業出版社， 2015.

Code for design of concrete structures： GB 50011—2010 [S]. Beijing： China Architecture & Building Press， 2015.

[21]? ZHANG X Z， HAO J S， DUAN D C， et al. Experimental study on bolted and anchored beam-to-column joints of prefabricated concrete frames [J]. Advances in Structural Engineering， 2020， 23（2）： 374-387.

[22]? Recommended seismic design criteria for new steel moment - frame buildings： FEMA-350 [S]. Washington： Building Seismic Safety Council for the Federal Emergency Management Agency， 2000.