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[摘 要]钢管混凝土柱常和钢梁连接在一起，共同构成建筑组合结构。本文主要介绍了钢管混凝土柱-钢梁节点的类型，通过查阅大量文献，对钢管混凝土柱-钢梁节点的研究现状进行了归纳和总结。最后，对钢管混凝土柱-钢梁节点后续研究提出了一些看法和建议。
[关键词]钢管混凝土柱；钢梁；节点
中图分类号：TU398.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）19-0219-01
1 钢管混凝土柱-钢梁节点的连接形式
根據钢管截面形式的不同，下面从圆钢管混凝土与方钢管混凝土两个方面来介绍较常用的节点形式。
1.1 圆钢管混凝土柱-钢梁节点的连接形式
圆形截面为较常用的截面形式之一，圆钢管和方钢管有着相同之处——同为封闭的薄壁钢管，研究已有的圆钢管柱的节点形式，对于方钢管柱节点的研究有借鉴意义。根据构造形式，较常用的圆钢管柱节点可分为以下几种：加强环式节点、锚定式节点、十字钢板式节点等。
（1）加强环式节点
这是《钢管混凝土结构设计与施工规范》（CECS28-2012）所推荐使用的节点形式，也是运用的最成熟的节点形式，根据钢管混凝土柱直径大小的不同分为内加强环和外加强两种。当钢管混凝土柱的直径较小时采用外加强环式节点，在梁的上下翼缘位置设置上下加强环，与梁相连后可传递弯矩，在上下环板之间焊一竖向肋板传递梁端剪力，如图1所示。外加强环与钢管外壁应采用全熔透焊缝连接，外加强环与钢梁应采用栓焊连接。钢管混凝土柱的直径较大时采用内加强环式节点，钢管混凝土柱和钢梁连接时，在正对钢梁上下翼缘位置，管柱内焊接加强环。
（2）锚定式节点
锚定式节点是在钢管内正对钢梁上下翼缘处各焊接一个T形锚定板，埋于核心混凝土内，以承受梁翼缘传来的拉力，剪力的传递则依靠梁腹板的竖直焊缝。
（3）十字钢板式节点十字钢板式节点是在钢管内设置十字加劲板以提高节点区的整体刚度和承载力，如图2所示。
1.2 方钢管混凝土柱-钢梁节点的连接形式
方钢管混凝土柱由于柱面平直，相对于圆钢管混凝土柱而言，与钢梁的连接较为简单，连接方式也相对较多。方钢管混凝土柱-钢梁节点的主要有：内、外隔板式节点、隔板贯通式节点、双腹板顶底角钢连接、外伸端板连接、T形件连接等。
（1）内、外隔板式节点、隔板贯通式节点
该种类型的方钢管混凝土柱-钢梁节点的构造方式与圆钢管混凝土柱-钢梁节点的构造方式相似。内隔板式与隔板贯通式节点均是在钢管柱内梁上下翼缘处设置隔板，钢梁腹板与柱钢管壁通过剪力板采用高强螺栓连接，如图3a）、b）所示。外隔板则是将隔板设置在钢管外侧，钢梁腹板与钢管壁也是通过剪力板采用高强螺栓连接，如图3c）所示[2]。
（2）双腹板顶底角钢连接、外伸端板连接、T形件连接该三种节点可归类为半刚性节点。双腹板顶底角钢连接通过穿芯螺栓将角钢固定在方钢管混凝土柱上，钢梁通过高强螺栓与角钢连接。外伸端板式连接通过穿芯螺栓将端板固定在方钢管混凝土柱上，钢梁与端板焊接。T形件连接通过穿芯螺栓将T形件固定在方钢管混凝土柱上，钢梁翼缘焊接于T形件腹板。
2 钢管混凝土柱-钢梁节点的研究概况
刘记雄、戴邵斌、林明森等（2015）[3]研究了异形钢管混凝土组合柱-钢梁顶底角钢连接节点的抗震性能，对节点试件进行低周往复荷载试验及ANSYS非线性有限元分析。结果表明：破坏源于节点区钢梁翼缘屈曲，顶底角钢屈服形成塑性铰，节点产生大转动变形；各试件滞回曲线较为饱满，呈倒S形，节点具有较好的耗能能力；角钢厚度、高强螺栓直径对节点承载力和变形能力影响显著，增大角钢厚度及高强螺栓直径，节点延性系数略有降低，但极限承载力明显提高。该类节点由于梁翼缘的螺栓孔容易伸长和撕裂会导致节点的耗能能力降低，试验中常表现为滞回曲线出现捏缩现象。同时由于在钢管混凝土柱上开孔也会降低柱的整体性。
王静峰、张琳（2012）为了了解端板连接的钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能，进行了两组端板单边螺栓连接的节点低周期反复荷载试验。研究端板厚度、端板类型、柱截面类型和螺栓锚固构造对节点破坏形态和抗震性能的影响。研究表明，端板厚度、端板类型、柱截面类型对节点承载力和刚度影响较大；螺栓设置锚固构造措施可有效的改善节点的受力性能，该节点属于半刚性节点，具有较好的抗震性能和可靠的连接。分析其试验中主要破坏情况时发现，当荷载较大时，容易出现核心区管壁鼓曲变形、方钢管边角撕裂、螺栓拔出等破坏形式。分析发现，节点破坏时常发生在柱上，对结构的整体稳定会造成较恶劣影响。
3 钢管混凝土柱-钢梁节点后续研究建议
从以上钢管混凝土柱-钢梁节点连接形式的说明以及国内对钢管混凝土柱-钢梁节点的研究现状，可以总结以下结论与建议：
（1）一种节点型式是否优良，应考虑其是否具有良好的整体刚性和承载能力，传力明晰可靠，施工简洁方便，耗钢量少，合理设计后具有较好的延性；
（2）节点力学性能和施工的简易性、经挤性不能两全。在实际应用中，有些节点类型力学性能较好，节点的整体刚度也高，但材料用量大，施工复杂，如加强环式节点，有些节点类型构造简单，施工方便，也较省材料，但其力学性能并不理想，如锚定板式节点，其节点的整体刚度较小，只能适用于内力不大的情况。
（3）可以考虑研究更多更贴合具体实际工程的节点形式，比如槽钢梁柱节点或带隅撑的槽钢梁柱节点等，以满足不同工程的施工要求。
参考文献
[1] 李贤，肖岩，郭玉荣.圆钢管混凝土柱钢梁框架节点型式的介绍[J].建筑钢结构进展，2005，7（4）：22-26.
[关键词]钢管混凝土柱；钢梁；节点
中图分类号：TU398.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）19-0219-01
1 钢管混凝土柱-钢梁节点的连接形式
根據钢管截面形式的不同，下面从圆钢管混凝土与方钢管混凝土两个方面来介绍较常用的节点形式。
1.1 圆钢管混凝土柱-钢梁节点的连接形式
圆形截面为较常用的截面形式之一，圆钢管和方钢管有着相同之处——同为封闭的薄壁钢管，研究已有的圆钢管柱的节点形式，对于方钢管柱节点的研究有借鉴意义。根据构造形式，较常用的圆钢管柱节点可分为以下几种：加强环式节点、锚定式节点、十字钢板式节点等。
（1）加强环式节点
这是《钢管混凝土结构设计与施工规范》（CECS28-2012）所推荐使用的节点形式，也是运用的最成熟的节点形式，根据钢管混凝土柱直径大小的不同分为内加强环和外加强两种。当钢管混凝土柱的直径较小时采用外加强环式节点，在梁的上下翼缘位置设置上下加强环，与梁相连后可传递弯矩，在上下环板之间焊一竖向肋板传递梁端剪力，如图1所示。外加强环与钢管外壁应采用全熔透焊缝连接，外加强环与钢梁应采用栓焊连接。钢管混凝土柱的直径较大时采用内加强环式节点，钢管混凝土柱和钢梁连接时，在正对钢梁上下翼缘位置，管柱内焊接加强环。
（2）锚定式节点
锚定式节点是在钢管内正对钢梁上下翼缘处各焊接一个T形锚定板，埋于核心混凝土内，以承受梁翼缘传来的拉力，剪力的传递则依靠梁腹板的竖直焊缝。
（3）十字钢板式节点十字钢板式节点是在钢管内设置十字加劲板以提高节点区的整体刚度和承载力，如图2所示。
1.2 方钢管混凝土柱-钢梁节点的连接形式
方钢管混凝土柱由于柱面平直，相对于圆钢管混凝土柱而言，与钢梁的连接较为简单，连接方式也相对较多。方钢管混凝土柱-钢梁节点的主要有：内、外隔板式节点、隔板贯通式节点、双腹板顶底角钢连接、外伸端板连接、T形件连接等。
（1）内、外隔板式节点、隔板贯通式节点
该种类型的方钢管混凝土柱-钢梁节点的构造方式与圆钢管混凝土柱-钢梁节点的构造方式相似。内隔板式与隔板贯通式节点均是在钢管柱内梁上下翼缘处设置隔板，钢梁腹板与柱钢管壁通过剪力板采用高强螺栓连接，如图3a）、b）所示。外隔板则是将隔板设置在钢管外侧，钢梁腹板与钢管壁也是通过剪力板采用高强螺栓连接，如图3c）所示[2]。
（2）双腹板顶底角钢连接、外伸端板连接、T形件连接该三种节点可归类为半刚性节点。双腹板顶底角钢连接通过穿芯螺栓将角钢固定在方钢管混凝土柱上，钢梁通过高强螺栓与角钢连接。外伸端板式连接通过穿芯螺栓将端板固定在方钢管混凝土柱上，钢梁与端板焊接。T形件连接通过穿芯螺栓将T形件固定在方钢管混凝土柱上，钢梁翼缘焊接于T形件腹板。
2 钢管混凝土柱-钢梁节点的研究概况
刘记雄、戴邵斌、林明森等（2015）[3]研究了异形钢管混凝土组合柱-钢梁顶底角钢连接节点的抗震性能，对节点试件进行低周往复荷载试验及ANSYS非线性有限元分析。结果表明：破坏源于节点区钢梁翼缘屈曲，顶底角钢屈服形成塑性铰，节点产生大转动变形；各试件滞回曲线较为饱满，呈倒S形，节点具有较好的耗能能力；角钢厚度、高强螺栓直径对节点承载力和变形能力影响显著，增大角钢厚度及高强螺栓直径，节点延性系数略有降低，但极限承载力明显提高。该类节点由于梁翼缘的螺栓孔容易伸长和撕裂会导致节点的耗能能力降低，试验中常表现为滞回曲线出现捏缩现象。同时由于在钢管混凝土柱上开孔也会降低柱的整体性。
王静峰、张琳（2012）为了了解端板连接的钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能，进行了两组端板单边螺栓连接的节点低周期反复荷载试验。研究端板厚度、端板类型、柱截面类型和螺栓锚固构造对节点破坏形态和抗震性能的影响。研究表明，端板厚度、端板类型、柱截面类型对节点承载力和刚度影响较大；螺栓设置锚固构造措施可有效的改善节点的受力性能，该节点属于半刚性节点，具有较好的抗震性能和可靠的连接。分析其试验中主要破坏情况时发现，当荷载较大时，容易出现核心区管壁鼓曲变形、方钢管边角撕裂、螺栓拔出等破坏形式。分析发现，节点破坏时常发生在柱上，对结构的整体稳定会造成较恶劣影响。
3 钢管混凝土柱-钢梁节点后续研究建议
从以上钢管混凝土柱-钢梁节点连接形式的说明以及国内对钢管混凝土柱-钢梁节点的研究现状，可以总结以下结论与建议：
（1）一种节点型式是否优良，应考虑其是否具有良好的整体刚性和承载能力，传力明晰可靠，施工简洁方便，耗钢量少，合理设计后具有较好的延性；
（2）节点力学性能和施工的简易性、经挤性不能两全。在实际应用中，有些节点类型力学性能较好，节点的整体刚度也高，但材料用量大，施工复杂，如加强环式节点，有些节点类型构造简单，施工方便，也较省材料，但其力学性能并不理想，如锚定板式节点，其节点的整体刚度较小，只能适用于内力不大的情况。
（3）可以考虑研究更多更贴合具体实际工程的节点形式，比如槽钢梁柱节点或带隅撑的槽钢梁柱节点等，以满足不同工程的施工要求。
参考文献
[1] 李贤，肖岩，郭玉荣.圆钢管混凝土柱钢梁框架节点型式的介绍[J].建筑钢结构进展，2005，7（4）：22-26.