型钢混凝土异形柱其节点抗震性能研究.docx

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型钢混凝土异形柱其节点抗震性能研究

型钢混凝土异形柱其节点抗震性能研究

摘要：

异形柱框架结构避免了在房间边角出现柱楞，把建筑美观和使用灵活有机地结合起来，增加了房间的实际使用面积，因而深受广大用户的欢迎。

一般钢筋混凝土异形柱框架结构由于受承载能力、抗震性能差等限制，其适用范围十分有限。

型钢混凝土异形柱继承了型钢混凝土承载能力高、延性好的优点，同时能克服钢筋混凝土异形柱的不足，因此，有望在住宅结构中发挥重要作用，应用前景广阔。

本文主要介绍型钢混凝土异形柱的特点及国内外的研究现状，提出型钢混凝土异形柱推广应用亟待解决的问题。

并研究型钢混凝土异形柱节点的破坏特征和抗震性能。

最后给出节点设计建议。

关键词：

型钢混凝土；异形柱；研究现状；节点；抗震性能；

Abstract：

Framestructurewithspecial-shapedcolumniswelcomedforusers,becauseofno-shockedindooranditsperfectlycombinationofthebuildingappearanceandtheuse,increasingintheactualusingareas.Theordinaryreinforcedconcretespecial-shapedcolumnframestructureislimitedinpracticeduetothelimitationsofpoorloadingandanti-seismiccapacity.AsthesamewithSRCcolumn，SRCspecial—shapedcolumnhasthecharacteristicssuchashighloadingcapacityandgoodducitility．Itcanovercomeshortageofordinaryreinforcedconcretespecial—shapedcolumn．Soitisexpecteditcouldplayanimportantroleinresidencestructures．ResearchstatusofSRCspecial-shapedcolumnsathomeandabroadisintroduced，andproblemsurgenttobesolvedforuseofSRCspecial-shapedcolumnsisproposedinthispaper．Andstudythefailurecharacteristicsofjointsofspecial-shapedcolumnandtheseismicperformance.Somesuggestionforimprovementdesignarealsopresented.

Keywords：

SRC（steelreinforcedconcrete）;Special-shapedcolumns;Researchstatus;Joint;Seismiceperformance;

1前言

随着我国国民经济的发展以及城市人口的增长，人们对居住的要求也越来越高，不仅要求使用面积大，而且要求净空也高。

高层和超高层建筑通常采用框架或框架剪力墙等结构形式，传统的框架结构或框架剪力墙结构通常采用矩形截面柱，而矩形截面柱的宽度大于柱与柱之间的隔墙厚度，房间的柱角凸出墙面，给室内装修和家具布置带来极大的不便，同时也影响到平面有效面积的合理使用。

与传统的结构体系相比，异形柱框架结构体系具有柱肢厚度与填充墙等厚，室内没有柱楞凸出，便于使用，可增加实际使用面积（异形柱住宅与建筑面积相同的矩形柱住宅相比，可提高使用面积3％左右），能减轻结构自重，提高材料利用率等优点，具有广阔的应用前景。

为保证异形柱住宅结构健康、顺利的推广，国家颁发了多项指导性文件。

国务院办公厅（1997年）72号文件《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见的通知》的“加强新型结构技术的开发研究”专题中，异形柱结构被列为我国住宅建设中五种主要结构之一；国家发展计划委员会、科学技术部（1999年）联合颁发《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》的“新型建筑体系”专题中，隐形框架轻型节能建筑体系被列为住宅产业化的重点之一，而异形柱框架就属于柱子隐身于墙内，在屋内不露柱子楞角的隐形框架类型；建设部（1998年）《关于建筑业进一步推广应用lO项新技术的通知》中，提出发展框架轻墙建筑体系，积极采用异形柱框轻结构；建设部在《一九九九年科技成果重点推广项目》中列出了“大开间住宅钢筋混凝土异形柱框轻结构技术”（项目编号99010）。

国家这些指导性文件的颁布，使我国异形柱结构的研究与应用获得了极大的进展，从上个世纪70年代开始，天津、广东、江苏、河北、上海、山东、广西、甘肃、辽宁、安徽、四川、山西等地已先后建成一批异形柱住宅，取得了可观的经济效益和社会效益。

2钢筋混凝土异形柱的特点

应当指出，目前推广应用的异形柱，均是采用钢筋混凝土结构，随着工程应用的实践和科学研究的深入，普通钢筋混凝土异形柱的一些局限性展示出来，其截面特性带来的先天不足。

工程实践表明，钢筋混凝土异形柱存在以下缺陷：

（1）异形柱承载能力不足。

异形柱为了避免产生剪力滞后现象，肢长与肢宽之比一般不大于4，肢宽与填充墙等厚，通常不大于24墙，使柱截面面积限制在一定范围内，且受到截面配筋率及现有混凝土强度等级的限制，其极限承载力十分有限，因此其适用范围仅限于：

抗震设防烈度低于8度的地区，且房屋高度不超过27m，柱网尺寸不大于7．2m。

若超越此范围只能依靠采用肢长肢厚比大于4的短肢剪力墙或设置斜撑的办法去解决，但这2种办法并不可取。

因为试验表明，短肢剪力墙的抗震性能不太好，出现了先于与其相连的梁破坏的情况，而设置斜撑的异形柱框架—斜撑结构会给墙体或门窗布置带来一定的困难。

（2）异形柱的轴压比限值过低。

与矩形柱相比，异形柱受到更为严格的轴压比限制，钢筋混凝土异形柱的设计轴压比只能在0．5～0．7之间（L、T形柱），远远低于现行国家抗震规范对钢筋混凝土矩形柱规定的0．7～0．9，这在实际工程设计中造成了极大的不便。

（3）异形柱的抗震性能不理想。

与矩形柱相比，截面的改变导致其力学特性的改变，异形柱的正截面、斜截面承载能力以及节点的抗剪承载能力比矩形柱相对薄弱，延性也比矩形柱差，特别是梁柱节点区截面较小，这些都是异形柱结构体系抗震性能的薄弱环节。

我国规程规定其适用范围只能在抗震设防烈度8度以下的地区。

（4）在梁柱节点处，钢筋较密集，尤其是柱肢厚度和梁宽相同时，梁和柱的主要受力钢筋在同一平面内相交，钢筋位置不易错开，给布筋及浇注混凝土造成很大困难。

（5）从提高承载力的角度考虑，钢筋混凝土结构可以通过提高混凝土强度等级或采用约束混凝土的办法（如钢管混凝土），但高强混凝土会使构件的延性差、脆性变大，对抗震不利，而异形柱的截面又不具备约束混凝土的特点。

为了进一步推广异形柱结构的应用，研究如何提高异形柱的承载能力及抗震性能已经成为一个亟待解决的关键问题。

研究承载力高、轴压比限值大、延性及抗震性能好的新型异形柱已经成为当务之急。

为此，我们提出在柱中配置型钢，形成型钢混凝土异形柱，它可望用于高层建筑和高抗震设防烈度区（8度及其以上）的建筑中。

3型钢混凝土异形柱概念及特点

型钢混凝土结构（SteelReinforcedConcrete简称SRC结构）是以钢结构为骨架并外包钢筋混凝土的埋入式组合结构，其承载力高、抗震性能好。

型钢混凝土异形柱是异形柱结构与型钢混凝土结构相结合的产物。

截面形式上与钢筋混凝土异形柱（L、T、十、Z形）相同，截面中主要配置型钢并配置有适量的纵向钢筋和箍筋，然后浇筑均混凝土把型钢包裹在里面，如图1所示。

根据配钢形式的不同，可分为实腹式型钢混凝土异形柱和桁架式型钢混凝土异形柱。

实腹式型钢混凝土异形柱是在构件端部型钢（如工字钢、T形钢、槽钢以及各种焊接组合截面钢）之间焊接实腹板使其成为一个整体；桁架式型钢混凝土异形柱则是在各端部型钢之间焊接交叉斜腹杆使其成为一个整体。

图1SRC异形柱截面形式

型钢混凝土异形柱由于内部型钢的配置，能克服普通钢筋混凝土异形柱承载能力有限、延性与变形能力差的弱点，增加异形柱的适用性，扩大异形柱的使用范围；同时，由于型钢的存在，节点区的钢筋数量将大大减少，可避免梁柱节点处钢筋拥挤，解决施工不便的难题；桁架式型钢混凝土异形柱还能利用交叉斜腹杆承受型钢与混凝土之间的横向剪力，不仅能确保二者协同工作，还能使异形柱各肢之间连接更好，对防止产生剪力滞后现象十分有利。

与钢结构相比，节省钢材，大大降低了造价；结构的刚度也比较大，外力作用下变形小，在风荷载和地震作用下，结构的水平位移易满足要求；混凝土不仅参与构件受力，而且可以充当对型钢起到保护和约束的作用，既能防腐蚀、防火、防锈，又能提高型钢的整体稳定性，防止型钢局部屈曲或失稳。

4型钢混凝土异形柱研究现状

国外学者对于钢筋混凝土异形截面构件的研究已有多年历史，上世纪70年代末至80代初期，委内瑞拉的JoaquinMarin，印度的L．N．1lama．murthy和T．A．HafeezKhan、美国的Cheng．TzuThomasHsu先后对L形柱、T形柱的受力性能进行了研究，提出了钢筋混凝土异形柱承载能力计算一些的经验公式，但异形柱在美国和欧洲发达国家并未得到推广应用，因此后续研究不多。

国内开始研究异形柱结构是在上世纪90年代中期，当时主要是在当地政府部门（如科技厅或科技局、建设厅或建设局、墙体改革办公室）的组织下，由一所或几所高校牵头，联合数家单位（如建筑科学研究院、建筑设计研究院、房地产开发公司等）共同开展的，研究工作以天津市、广东省、江苏省、河北省等地进行得较为充分。

其中，广东、天津和江苏还先后颁布了异形柱设计地方规程。

后来，西安建筑科技大学、同济大学等单位也开展了一系列钢筋混凝土异形柱以及异形柱框架的试验与理论研究，建立了钢筋混凝土异形柱较为成熟的设计计算理论，以这些试验与理论为基础，建设部于2006年颁布了行业标准《混凝土异形柱结构技术规程》（JGJl49---2006）。

与钢筋混凝土异形柱的研究相比，我国型钢混凝土异形截面柱的研究尚处于起步阶段，相关的试验方法和数据资料还比较缺乏，研究成果主要为正截面承载力和抗震性能。

在正截面承载力方面，陈宗平通过4根内含桁架式型钢骨架的不对称T形截面异形柱的轴心和偏心加载试验，发现桁架式型钢混凝土异形柱在偏心压力作用下，截面平均应变基本符合平截面假定；构件的破坏形态与普通钢筋混凝土构件相似，相对偏心距较大时表现为“受拉破坏”，相对偏心距较小时表现为“受压破坏”，轴心受压时也与普通钢筋混凝土的“轴压破坏”相似，破坏时混凝土达到极限压应变，钢筋、型钢屈服，局部纵向钢筋压屈外弯，但型钢不发生局部屈曲；试验还发现，整个受力过程中，桁架式型钢与混凝土能保持协同工作，直到极限承载力；与相同截面的钢筋混凝土异形柱相比，在配钢率不太大时，不对称T形截面异形柱的承载力能显著提高，5％左右的配钢率，承载力提高可达30％以上。

宋怀金通过3根桁架式型钢混凝士不等肢L形截面异形柱在双向偏心压力作用下的试验得出了类似的结论。

阙良刚通过7根L形截面和7根T形截面型钢混凝土柱的轴压试验，发现型钢混凝士异形柱的轴向承载力比普通钢筋混凝士异形柱大幅度提高，但由于型钢与混凝土之间在加载后期发生粘结滑移等原因，试验承载力值比按普通矩形截面型钢混凝土柱的轴向抗压承载力公式计算所得的值偏低。

秦岭设计了3根型钢混凝土不对称十字形截面柱和1根钢筋混凝土不对称十字形截面柱，对这些试件进行了正截面承载力试验研究。

考虑到钢与混凝土的粘结滑移问题和便于梁柱之间的连接，异形柱的中部配置型钢，而肢端采用粗钢筋。

试验结果表明型钢与混凝土能保持很好的协调工作，在大偏心压力作用下构件破坏时，钢筋、型钢均能达到屈服；与对照的普通钢筋混凝土异形柱相比，型钢混凝土异形柱在配钢率为4．68％情形下承载力高出38％以上。

除了试验研究以外，陈宗平、许安邦、赵丽平通过编制程序对型钢混凝土异形柱的正截面承载力进行了理论分析。

陈宗平的分析表明，混凝土强度等级、截面型钢配钢率、轴压比对型钢混凝土异形柱承载力影响显著；对于内含桁架式型钢骨架的不对称T形截面异形柱，柱腹板与翼缘交接处配置型钢对承载力贡献不大，从方便施工和提高型钢利用率的角度考虑，建议该处不配置型钢。

赵丽平利用程序对配钢率、混凝土强度等级、轴压比等影响型钢混凝土异形柱正截面承载力的主要因素进行分析后得出：

对于小偏心受压柱通过提高混凝土强度可明显地提高柱正截面承载能力，而对大偏心受压柱仅提高混凝土强度等级并不能有效地提高柱承载力；适当地提高型钢配钢率可显著地提高柱抗弯承载力并有利于改善柱的延性和提高结构抗震性能。

在抗震性能方面，曹万林结合北京某实际工程，设计了3根型钢混凝土异形柱（乒乓球拍形截面柱）和1根型钢混凝土圆形截面柱，并对其进行了低周反复加载试验，加载装置为“悬臂式”。

试验研究表明：

型钢混凝土异形截面柱的延性没有圆形截面柱的延性好；由于横截面形状和钢筋、型钢配置不对称，异形柱正、负两向滞回环不对称；正、负向屈服荷载与极限荷载存在较大差异，正向屈服荷载与极限荷载大于负向屈服荷载与极限荷载（正向指的是使异形柱截面矩形一侧受压的加载，负向指的是使异形柱截面圆形一侧受压的加载）。

在试验研究基础上，樊太和曹万林用条带法对不同轴压比下型钢混凝土异形柱正截面承载力和延性进行了计算分析，结果发现：

当轴压比较小时，正截面所能承受的最大正向弯矩比最大负向弯矩小，当轴压比较大时，正截面所能承受的最大正向弯矩比最大负向弯矩大；延性随轴压比的增大而减小，在轴压比相同的条件下，承受正向弯矩时的延性比承受负向弯矩时的延性好。

阙良刚、李哲进行了6根型钢混凝土异形柱（3根为T形截面、3根为L形截面）和2根普通钢筋混凝土异形柱（1根为T形截面、l根为L形截面）不同轴压比下的低周反复加载的对比试验，结果发现：

加了型钢的异形柱的抗侧刚度比无型钢异形柱要大，相同的荷载条件下，型钢混凝土异形柱产生更小的侧移；其水平荷载位移滞同曲线比无型钢的混凝土异形柱丰满，高轴压比下滞回环的面积更大，体现了更优越的耗能能力。

陈宗平对9个T形，4个L形，4个十字形共17个型钢混凝土异形柱采用“建研式”加载装置进行了低周反复荷载试验，考察配钢形式、荷载加载方向、轴压比、剪跨比对型钢混凝土异形柱受力性能的影响，结果表明：

与型钢混凝土柱一样，在轴力和水平荷载共同作用下，型钢混凝土异形柱主要发生剪切斜压破坏、弯曲型破坏、剪切粘结破坏；无论试件发生何种破坏形态，T形、L形、十字形柱的破坏主要发生在轴线与加载方向平行的截面上，而轴线与加载方向垂直的截面几乎不坏或即使破坏也相对轻微得多；与“悬臂式”加载方式不同，“建研式”加载时，异形柱的滞回曲线正反方向对称，滞回环饱满；大部分试件的位移延性系数大于3，部分实腹配钢试件的位移延性系数超过6；试件的变形能力大，极限位移角均超过1／50的规范限值，其中实腹配钢试件的极限位移角均大于1／30；所有试件的等效粘滞阻尼系数大于0．2，其中实腹式试件均达到O．4以上，远远大于普通钢筋混凝土构件的耗能能力。

郑山锁等对5榀缩尺比例为l／4的框架中节点的低周反复加载试验，对不同混凝土强度等级、不同轴压比下梁柱节点的受力特点、应变分布、裂缝开展模式、破坏形态、变形特征、延性性能进行了研究。

结果表明，型钢高强高性能混凝土框架节点的破坏过程与普通型钢混凝土框架节点相似，相同条件下节点的延性性能和耗能能力较普通型钢混凝土节点的略差，但型钢对高强高性能混凝土的有力约束改善了其本身延性差带来的不利于抗震的脆性特征，设计合理的型钢高强高性能混凝土框架节点具有良好的位移延性和滞回特性。

在节点抗震性能和构造方面，薛建阳等对8个配工字钢的型钢混凝土粱和柱的中节点在水平低周反复荷载作用下的试验．分析了不同配钢型式、不同部位型钢混凝土节点的性能及在核心区和梁端柱端采用一些构造方式的可靠性。

所试验的试件均为剪切破坏。

可见在节点轴压比不是特别大的情况下，剪切破坏是节点破坏的主要形态。

在含钢量适当的情况下，节点达到极限状态前，型钢均能屈服。

屈服荷载大约为极限荷载的80％～90％。

轴压力的存在抑制了裂缝的出现与发展，使得节点的矸裂荷载与极限荷载均有所提高。

试验表明，开裂剪力与极限剪力随轴压比的增大而提高，大致呈线性关系，轴压力的存在，使型钢的抗剪能力有所降低。

节点抗裂度与抗剪强度随着轴压比的增大而提高并非是无限制的。

当轴压比很大时，将有可能使节点的剪切破坏形态转化为受压破坏。

同时．轴压力的存在使节点的延性降低。

轴压比越大，滞回曲线下降得越快，因此延性系数减小，变形能力要小一些。

另外，混凝上强度对节点的开裂荷载有显著影响，而对极限荷载则影响不大。

除上述研究外，向平进行了型钢混凝土异形柱—钢筋混凝土梁节点的双向低周反复荷载试验，结果表明：

同时内配钢管和型钢的异形柱和钢筋混凝土梁节点抗震性能优良；在反复荷载作用下承载力和刚度退化小、延性好，能满足强柱弱梁强节点的设计要求。

5型钢混凝土异形柱存在的问题

以上的研究从总体来看，型钢混凝土异形柱具有型钢混凝土承载能力大、抗震性能好的优点，能克服钢筋混凝土异形柱的不足。

但在研究中也出现了一些争议，如陈宗平和宋怀金通过试验认为型钢混凝土异形柱中型钢与混凝土能保持协同工作直到构件破坏，而阙良刚发现轴心受压的型钢混凝土异形柱，在受力后期会出现明显的粘结滑移，从而影响构件的极限承载力。

再如曹万林的试验发现由于横截面形状和钢筋、型钢配置不对称，异形柱正、负两向滞回环不对称；但陈宗平的试验发现，采用“建研式”加载时，型钢混凝土异形柱的滞回曲线正反对称。

另一方面，研究还存在以下问题。

（1）目前大部分研究主要集中在型钢混凝土异形柱构件的基本静力行为与抗震性能方面，对型钢混凝土异形柱框架节点的研究较少。

二十多年的研究和工程实践表明，钢筋混凝土异形柱框架节点存在以下几个方面的不足：

a.梁柱交界处钢筋密集，混凝土在该处不容易振捣密实，从而影响到节点的浇筑质量，相关的一些性能也得不到保障；b.由于异形柱框架节点的腹板较薄，同时翼缘的受剪作用不能充分发挥出来，因此与相同面积的矩形框架节点相比，其受剪承载力明显偏低；c.普通钢筋混凝土矩形柱框架节点的抗震性能较差，而异形柱框架节点本身又不规则，从而其抗震性能更差。

（2）对型钢混凝土异形柱抗震性能的研究还不够系统，关于型钢混凝土异形抗震性能的研究工作主要集中于构件定性试验的比较分析，而没有对影响型钢混凝土异形柱受力性能的各主要设计参数进行研究；对型钢混凝土异形柱破坏机制研究不够，未建立截面形式、配钢形式、配钢率、配箍率、轴压比、剪跨比等因素与型钢混凝土异形柱延性和承载能力的相关关系，没有提出抗震设计时型钢混凝土异形柱的轴压比限值，尚不能对型钢混凝土异形柱的工程应用提供直接技术支持。

（3）未建立型钢混凝土异形柱的恢复力模型及合理的单元模型，因而未对型钢混凝土异形柱结构地震反应分析展开研究。

（4）没有对异形柱与维护墙体所组成的外维护体系的温度场与热流分布进行专门研究，未考虑异形柱自身传热对结构整体耗能的影响，不能为热桥的保温节能设计提供确切依据。

6型钢混凝土异形柱节点抗震性能试验研究

鉴于目前的研究对型钢混凝土异形柱节点的抗震性能涉及的较少，为了改进和完善该结构体系的性能，西安建筑科技大学在已有研究的基础上分别对4个十字形截面型钢混凝土异形柱——梁框架中节点和4个T字形截面型钢混凝土异形柱——梁框架角节点的抗震性能进行了试验研究，以期望获得该新型构件的破坏特征、构造措施及承载能力。

（1）中节点

试件选取框架结构在水平荷载作用下相邻梁柱反弯点之间的典型单元。

模型与原型的几何比例为1：

2，梁反弯点之间的距离分别为2.56m（柱截面肢高厚比为3.0）和2.68m（柱截面肢高厚比为4.0），柱反弯点之间的距离即层间高度为1.635m。

试件采用柱贯通的方式。

为研究节点核心区的受剪承载力以及构造措施，各试件均按照“强构件弱核心”的原则进行设计。

为考虑P-△效应的影响，本次试验采用柱端施加水平荷载的加载方式，水平加载方式采用MTS793电液伺服程控结构试验系统，由1000kN电液伺服作动器施加柱顶水平往复荷载，作动器行程为±350mm。

首先通过液压千斤顶施加竖向荷载至预定值并保持不变，同时保证梁内不产生初始应力；然后施加水平荷载，在预估的节点屈服前采用力控制的方式，约20kN为一级并循环一次，屈服后采用位移控制，每级位移下循环三次到承载力下降到极限荷载的70％左右停止加载。

试件测试的内容为：

每级荷载作用下柱端水平荷载及其对应的位移，节点核心区的剪切变形，梁柱根部塑性铰区的转角。

应变片布置在节点核心区预估的裂缝处以及梁根和柱根的钢筋及型钢上，所用试验数据均有TDS-602静态数据采集仪采集并记录。

本次试验时间破坏形态可以分为两类：

试件+J1、和+J2和+J4发生节点核心区剪切卸压破坏，试件+J3发生节点区焊缝拉裂导致梁根部失效破坏。

对于节点核心区发生剪切卸压破坏的试件其破坏过程大致如下。

水平荷载加载初期，首先梁根部附近出现弯曲裂缝，睡着水平荷载的逐渐增大，弯曲裂缝逐渐发展为弯剪裂缝并伴有少量的腹剪裂缝出现；达到30%～50%左右极限荷载时，在节点核心区靠近梁根部的腹板上出现斜裂缝，随着荷载的进一步增大，节点核心区腹板上的斜裂缝继续开展并形成交叉裂缝；在80%左右的极限荷载时，节点区腹板和翼缘交界处出现竖向裂缝并延45°方向向翼缘中延伸，节点核心区腹板上形成主裂缝；达到极限荷载时，在节点核心区腹板上主裂缝交叉处混凝土起皮外鼓并伴有少量掉渣现象，主斜裂缝向翼缘中进一步延伸并加宽，从整体上看，腹板和翼缘中的斜裂缝仍呈X交叉裂缝；试件破坏时，节点核心区的混凝土剥落，内部的箍筋和水平腹杆外露。

试件+J3的破坏过程大致为：

在荷载较小时，首先在梁根部附近出现弯曲裂缝，并发展为弯剪裂缝：

随着加载的继续，在节点核心区腹板上靠近梁根部出现竖向裂缝，并逐渐向上、下延伸，同时核心区腹板中部出现延±45°～±60°方向的剪切斜裂缝，并向节点核心区内部延伸，裂缝宽度不断加宽；在极限荷载附近，核心区腹板上靠近梁根部的裂缝不断向上、下柱根延伸，其他斜裂缝发展缓慢；在位移控制阶段，核心区靠近梁根部处的竖向裂缝宽度裂缝逐渐加宽，梁柱交接处的上下角部混凝土压碎剥落，柱中的纵向钢筋压屈，箍筋外露，梁中的纵向钢筋及箍筋外露，此时核心区竖向裂缝宽度已达3mm～5mm，最终由于裂缝宽度太大、荷载下降太多导致构件失效。

在加载的整个过程中，节点区翼缘中始终没有出现裂缝。

本次试验试件均按照强构件弱核心的原则进行设计，试件+J1、+J2和+J4的破坏形态达到预期设计目的，即试件破坏时节点核心区发生剪切破坏，同时节点核心区的水平腹杆、箍筋以及实腹钢板均已屈服；而试件+J3并未达到预期的破坏形态，试验结束后砸开混凝土发现，节点区和梁型钢翼缘等高处的加筋肋焊缝拉裂，因此梁端的力无法传到节点核心区，导致节点核心区的裂缝不能够充分发育，而在局部出现较宽的竖向裂缝最终导致构件失效。

在加载初期，荷载和位移基本呈线性关系，滞回环包围的面积很小，残余变形也很小，表明试件处于弹性工作阶段；随着水平荷载的增加，滞回曲线开始逐渐向位移轴倾斜，同时滞回环包围的面积也在逐渐增大，表明试件进入弹塑性工作阶段，此时梁根、柱根以及节点核心区的裂缝逐渐在发展；在位移控制阶段，同一级位移下，后两次循环的荷载值较第一次明显要低，滞回环包围的面积也很小，表明试件的强度和刚度逐渐在退