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本文基于圆形、矩形截面钢管混凝土梁柱节点抗震性能理论和计算方法,以十字形截面钢管混凝土异形柱-钢梁框架中柱节点为研究对象,按1:2比例设计了4个“弱节点”和“强节点”模型,通过施加恒定轴压比的竖向荷载和低周反复水平荷载,对节点模型进行了加载破坏试验。观察了不同轴压比条件下节点模型的受力过程和破坏形态,对其滞回性能、强度和刚度退化、延性和耗能能力、应变分布以及节点域变形等进行了分析,对该类节点的受力机理进行了探讨。试验研究表明:(1)所有节点模型滞回曲线基本上呈饱满的梭形,捏缩现象不明显,刚度退化较缓慢,说明该类异形钢管混凝土节点具有良好的塑性变形和耗能性能,本试验所有节点试件具有较好的延性,节点试件的层间位移延性系数μ=3.99~5.65,等效粘滞阻尼系数he=0.603~0.631,设计合理的十字形截面钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点满足结构抗震设计要求。(2)弱节点试件破坏形态为节点核心区的剪切破坏,表现为核心区钢管的焊缝通裂和钢管内约束混凝土的剪裂,弱节点试件节点域的最大剪切角占梁柱相对极限转角的83~95%,结构的变形主要是节点域的剪切变形;强节点试件破坏形态为梁端受弯破坏,表现为梁端翼缘屈服,产生塑性铰,强节点试件节点域的最大剪切角仅占梁柱相对极限转角的48%,节点域的剪切变形不是结构变形的主要因素。(3)柱轴压比对节点的受剪承载力和延性性能有一定的影响,即增大轴压比,节点受剪承载力增大,但会降低其延性性能。梁端破坏形态试件MJ-4延性系数和耗能性能大于核心区破坏形态试件MJ-1、MJ-2、MJ-3的延性系数和耗能性能,说明受弯破坏模式具有更好的抗震性能。(4)弱节点试件的破坏主要出现在核心区的腹板焊缝处,实际施工过程中应避免主要受力部位出现于焊缝段;柱与加强环的角隅处出现鼓曲或微裂,建议在角隅处设置加劲肋避免局部屈曲。异形截面钢管混凝土柱-钢梁节点的研究尚处于起始阶段,本课题的研究对于异形截面钢管混凝土结构体系的理论研究提供了参考,提出了相关的工程建议。