预制装配式钢—混组合结构在建筑工业化的发展过程中正得到越来越多的关注与应用,并已成为了当今国内外专家学者研究的重点。节点作为装配式钢—混组合结构体系中的受力核心部位,有必要对其力学性能及其实用设计方法进行深入研究。本文对一种新型的模块化预制钢骨混凝土柱—钢梁组合节点(简称“模块化组合节点”,Modular Prefabricated Steel Reinforcement Concrete Column-Steel Beam Composite Joints,MPCJ)的抗震性能进行了研究,主要研究工作和取得的成果如下:(1)对3个边节点和3个中节点进行了拟静力试验研究,试验参数包括梁端连接方式(栓焊混合连接、焊接连接及螺栓连接)、梁柱线刚度比及梁柱抗弯承载力比,研究了不同参数对节点抗震性能的影响规律,分析了节点的性能退化、延性变形和耗能性能等抗震特性。结果表明,节点试件的荷载—位移关系曲线均较为饱满,耗能能力强,刚度和承载力的退化性能较为稳定,模块化组合节点具有良好的承载能力和抗震性能。(2)在试验研究结果的基础上,通过无量纲化处理和数值回归分析的方法,建立了考虑刚度退化的三线型恢复力模型和基于变形与累积耗能双参数的非线性地震损伤模型,并得到了试验结果的有效性验证;结果表明,提出的恢复力模型能够充分反映骨架曲线的加载、卸载、再加载刚度的退化规律,为模块化组合结构弹塑性时程分析提供了理论依据和参考;建立的地震损伤模型能正确反映模块化组合节点在地震作用下的损伤情况并作出客观评价,为模块化组合结构的抗震设计、震后损伤评估与修复加固奠定了基础。(3)通过ABAQUS分别建立了与试验节点模型相应的精细化有限元模型,验证了有限元模型的可行性和可靠性,明确了节点试件的主要应力分布情况;在此基础上,系统分析了轴压比、节点核心区混凝土强度、节点模块内部方钢管的宽厚比、柱端连接螺栓边距和孔径、节点盖板厚度对节点抗震性能的影响规律。结果表明,轴压比在小于0.45时,节点承载力和变形随轴压比的增大有所提高,但增幅在5%以内;节点核心区混凝土强度的增加可有效改善节点试件的承载能力及耐腐蚀和耐火性能;节点模块内部方钢管的宽厚比对节点的峰值荷载和方钢管(节点模块)的剪切变形和整体稳定性能影响明显;柱端连接螺栓边距的减小有利于改善节点模块的变形性能,孔径的增大有利于现场构件的快速装配,但两者对节点承载力的影响甚微;节点盖板厚度的增大可有效提高节点的承载能力,但增加了节点模块内部的剪切变形。(4)为了便于该新型节点在实际工程中的推广与应用,总结了全文的试验研究、理论分析及国内外的相关研究成果,阐述了节点的受力情况和抗剪机理,推导了节点抗剪承载力的计算公式。结果表明,节点抵抗水平剪力主要由“钢板剪力墙”机构和“T型钢框架”机构两部分组成;根据推导公式计算的理论值与试验值基本一致,验证了节点抗剪承载力计算方法的正确性。最后,给出了与模块化组合节点设计相关的构造措施建议。