装配式钢结构建筑具有工业化程度高,施工周期短、劳动生产率高,抗震性能优越,建筑可利用空间大等优势。在传统装配式钢结构建筑中多采用梁柱栓焊节点,在地震灾害中发现梁柱栓焊节点的梁下翼缘和柱翼缘焊接部位易发生脆性断裂,为提高结构质量,学术界提出了塑性铰外移的节点,将节点的脆性破坏转化为梁的延性破坏,带悬臂梁段梁柱连接节点是实现塑性铰外移的节点形式之一。为提高施工速度、改善结构节点质量,提高节点受力性能,本文设计了一种带悬臂梁段嵌入式节点。该节点的悬臂梁段呈凹字形,在工厂内预先完成悬臂梁段与方钢管柱的焊接,施工现场安装时,悬臂梁外伸的翼缘充当就位耳板,将中间梁段从侧面嵌入悬臂梁段外伸翼缘内,最后采用高强螺栓完成腹板及梁翼缘的拼接。该节点具有结构形式简单,传力明确,现场安装无焊接,装配效率高等优点。为研究带悬臂梁段梁柱连接节点在不同连接形式下的力学性能,基于带悬臂梁段嵌入式节点,分别设计了带悬臂梁段嵌入式加强型节点、传统带悬臂梁段梁柱连接节点和带悬臂梁段嵌入式栓焊混合节点,并利用有限元软件对4种带悬臂梁段不同连接形式节点进行静力及拟静力有限元分析,对比分析节点的应力发展及破坏形态、承载能力、重要路径的应力分布、滞回曲线、耗能能力、骨架曲线以及刚度退化等,以研究带悬臂梁段梁柱连接节点在不同连接形式下的力学性能。研究结果表明:带悬臂梁段嵌入式加强型节点的力学性能最好,在单调荷载作用下,带悬臂梁段嵌入式加强型节点承载力最大,传统带悬臂梁段对接式节点承载力最小,悬臂梁段翼缘加厚可明显降低梁柱焊缝处的应力水平;在往复循环荷载作用下,带悬臂梁段嵌入式加强型节点滞回环面积最大,耗能能力最好,节点承载力及初始刚度最大,可实现塑性铰外移,在实际工程中更具有参考价值;嵌入式栓接与嵌入式栓焊混合连接对节点力学性能无显著影响。基于带悬臂梁段嵌入式加强型节点的良好力学性能,对其进行更深入的分析。本文通过改变翼缘螺栓数目、悬臂梁段外伸翼缘厚度、悬臂梁段翼缘宽度和悬臂梁段长度4个构造参数得到4个系列共20个带悬臂梁段嵌入式加强型节点,对这些节点进行拟静力有限元分析,对比分析节点的破坏形态、滞回曲线、耗能能力、骨架曲线、承载能力、刚度退化以及重要路径的应力分布等抗震性能指标,以研究四个构造参数对带悬臂梁段嵌入式加强型节点力学性能的影响。研究结果表明:悬臂梁段外伸翼缘厚度和悬臂梁段翼缘宽度对节点的力学性能影响较大,建议外伸翼缘厚度和宽度通过其截面控制,与中间梁段翼缘的横截面积比值建议在1.10～1.29范围之内,适当增大悬臂梁段外伸翼缘的截面可明显提高节点的耗能能力、承载能力和刚度,但当悬臂梁段外伸翼缘的截面过大时,破坏形态会发生改变,力学性能略有提高,但会加快节点承载力和刚度的退化速度;悬臂梁段的长度对节点的力学性能有一定影响,适当增加悬臂梁段长度可提高节点的耗能能力、承载能力和刚度,但提高效果不如适当增大悬臂梁段外伸翼缘的截面来提高节点力学性能的效果明显;翼缘螺栓的数目对节点的力学性能影响较小,通过等强设计法设计的节点有较好的耗能能力和承载能力,在此基础上增加翼缘螺栓数目,对节点的力学性能无明显影响,而减少翼缘螺栓数目会使节点提前发生失稳破坏,但节点的承载能力和刚度下降并不明显。根据有限元分析结果,对带悬臂梁段嵌入式加强型节点的设计给出以下建议:节点的拼接部分宜采用等强设计法进行设计,从而确定其翼缘和腹板所需的螺栓数目;悬臂梁段的长度对节点的力学性能影响较不明显,宜通过调整悬臂梁段外伸翼缘的横截面面积来改善节点的力学性能,建议其与中间梁段翼缘的横截面积比值控制在1.10～1.29范围以内。