建筑钢结构具有抗震性能好、易于装配式连接和轻质高强的优点,但以往震害表明,钢框架梁柱焊接节点由于焊接构造和焊接缺陷等问题,导致其在大震下易发生脆性断裂;与此同时,地震中的框架梁端塑性铰耗能机制也造成整体结构震后难以修复,造成严重的经济损失。如何提高结构的抗震韧性,实现结构大震不倒和建筑功能的震后快速修复,已成为国内外防震减灾研究的前沿和热点。结合国家积极推行装配式钢结构建筑的需求,开发具有“低损伤、易装配、易修复”的新型抗震韧性钢结构体系,对提高此类结构的大震抗倒塌能力和震后功能的快速恢复能力具有十分重要的意义。针对现有韧性节点的不足,本文提出一种基于上翼缘悬挂连接的韧性钢框架梁柱节点,其包括悬臂梁段和中间梁段,梁段之间通过梁上翼缘的悬挂连接和梁下翼缘的屈曲约束耗能板(Buckling-restrained plate,简称BRP)共同形成桁架传力体系传递节点弯矩和剪力,并以悬挂连接作为旋转中心产生转动,通过节点开合在BRP处的拉压塑性变形集中耗能,实现损伤可控和震后可更换的目的。本文围绕该节点的力学模型、抗震性能、功能可恢复性及其结构体系抗震性能等问题开展系统研究,主要研究内容及结论如下:(1)在第二章中,提出了新型韧性梁柱节点的构造和工作原理,根据其预设工作机制初步提出新型节点的弹性侧移刚度、弯矩-转角关系、层间侧移-BRP轴向变形关系等计算公式,并基于损伤控制理念,初步提出新型梁柱节点的抗震设计方法,为全面剖析节点的力学性能提供理论依据。(2)在第三章中,开展了包含8个新型梁柱节点的抗震试验研究,考虑有/无楼板设置、不同悬挂连接构造(悬挂栓接、悬挂焊接、悬挂倒置焊接)等参数的影响,同时在加载完成后对其中3个带楼板新型节点试件的BRP进行更换,考察其震后功能可恢复性,并与传统梁柱焊接节点进行对比。试验结果表明:新型节点可把地震能量成功转移至BRP上集中耗散,使梁柱节点在4%层间位移角变形下保持弹性,有效避免传统焊接节点的翼缘屈曲和断裂;悬挂连接可作为节点的固定旋转中心在梁下翼缘产生开合变形,可靠传递节点弯矩和剪力;悬挂栓接和悬挂焊接构造对减小楼板约束效应,提高节点的抗弯承载力和滞回性能的对称性更为有利;修复后的带楼板新型节点抗震性能与其首次加载时的性能基本一致,具备良好的震后功能可恢复性。(3)在第四章中,开展了新型梁柱节点力学性能的有限元参数分析,以梁高、节点布置位置和BRP耗能段长度作为变化参数,并把有限元结果与受力性能理论计算结果进行了对比。分析结果表明:新型梁柱节点布置于竖向荷载作用下的梁反弯点处对节点在水平地震作用下的抗震性能影响最小;在不同参数下,新型梁柱节点均能实现预设的损伤控制性能目标,滞回曲线饱满稳定,在节点抗侧刚度、断口屈服弯矩和节点转动弹性刚度等方面的性能参数理论计算结果与有限元结果吻合较好,证明了设计方法的一般性和有效性。(4)在第五章中,开展了设置新型梁柱节点的多层钢框架结构抗震性能数值模拟研究,分别对3层和9层空间钢框架结构进行结构模态分析、结构竖向内力、平面静力推覆分析和动力时程分析,分析了其屈服顺序和变形模式,并与相同层数的传统钢框架结构进行弹塑性动力时程分析对比。分析结果表明:新型框架可实现各层节点均匀屈服,分散结构耗能,有利于减少结构薄弱层的出现,减轻柱脚的塑性发展程度,有利于实现“强柱弱梁”目标;新型框架的加速度响应更小,沿楼层分布更为均匀,有利于减轻非结构构件的地震损伤。