1994年北岭地震和1995年阪神地震后,许多钢结构梁柱节点都出现了脆性破坏,实现塑性铰外移成为此后国内外钢框架梁柱节点改进的主要思想。改进方式主要有加强型和削弱型,两种方式都可以实现使塑性铰远离梁端焊缝,从而达到保护梁端焊缝、提高节点延性及耗能能力的目的。但是两种方法各有优缺点,本文将两种改进方式结合起来。对钢框架梁柱两类加强和削弱并用节点和一类便于工程施工的加强型梁柱节点进行了试验和有限元分析两方面的研究工作。本文一方面对《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》(01SG519)标准图集中推荐的梁端加强式与削弱式并用的连接节点即栓焊扩翼-狗骨型节点、焊接短梁扩翼-狗骨型节点和盖板加强-狗骨型节点进行了低周往复的试验研究(3个构件);同时对钢框架加强型梯形加宽扩翼节点进行试验研究(1个构件);除此之外,又提出了三种梁端加强-螺栓全拼接节点并进行了试验研究(3个构件)。根据试验结果分析了各类钢框架改进型梁柱节点在循环往复荷载作用下的节点承载能力、塑性铰发展、塑性转动能力、耗能能力及延性等抗震性能。另一方面,采用有限元分析软件ABAQUS对三种类型7个试验节点进行了非线性有限元分析,分析中考虑了几何非线性、材料非线性、接触非线性、包辛格效应、焊缝缺陷、高强螺栓的预拉力等多种因素的影响,并将有限元分析结果与试验结果进行对比。另外本文对三种类型七个节点进行了影响刚性节点抗震性能的各种因素进行了大量的变参数有限元分析及加强和削弱并用节点的优势分析,以弥补试验的不足。在此基础上,提出了三种类型节点的设计建议。ABAQUS有限元分析得到的荷载一位移滞回曲线与试验滞回曲线吻合较好,构件及节点变形及塑性铰的发展也与试验过程基本相同,验证了模型中采用的单元类型、材料本构及强化准则的可行性和合理性,为今后的相似研究的有限元分析提供了重要的参考依据。试验与理论分析结果表明,钢框架梁端加强与削弱并用的刚性节点具有良好的塑性变形性能和耗能能力,且能够充分发挥加强式节点和削弱式节点的优势;梯形加宽扩翼节点同样具有较好的塑性变形性能和耗能能力。梁端加强-螺栓全拼接节点可以有效的使塑性铰外移,梁端盖板与梁柱进行工厂焊接,且由于梁的拼接处翼缘及腹板之间全部采用螺栓连接,能够有效避免工地焊缝所造成的对节点抗震性能的不利影响,梁端加强-单盖板螺栓全拼接节点较梁端加强-双盖板螺栓全拼接节点而言,具有施工简便、降低造价的优势。推荐上述三类节点应用于我国多高层钢框架结构中。