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在多高层钢框架中典型的刚接梁柱节点型式是梁翼缘与柱对接焊、梁腹板与柱用高强度螺栓连接。过去一直认为这种节点具有良好的抗震性能，然而，在1994 年的 Northridge 地震和 1995 年的 Kobe 地震中，采用这种节点的钢结构建筑虽然没有倒塌， 却有很多在节点部位出现了严重的脆性破坏 。 美国在Northridge 地震之后的研究曾指出， 影响节点承载力和延性的三个主要因素为： 焊接金属的断裂韧性、 焊接孔的形状尺寸、 节点板域的变形控制 [7] 。 进一步的研究提出若干改进节点延性的措施[2] ， 主要方法包括： 通过加腋和加盖板提高节点的承载力； 对梁截面局部削弱， 使塑性铰从节点区外移至梁上；改进节点区焊接孔构造型式， 缓解局部应力集中。研究结果表明， 改进节点区焊接孔构造型式可以使塑性铰外移，可以有效地增强节点延性， 而且对节点区的承载力影响也较小， 制作工艺与传统的节点基本相同，是一种比较理想的节点构造 [4] 。 因此， 本文主要针对焊接孔扩大型节点进行了研究。根据不同形状和尺寸的焊接孔提出了三种节点构造， 并与传统的节点构造进行了对比试验研究。
2. 试验概况
2. 1 节点试件设计
本文针对四种型式节点（图 1 ）进行了试验研究，即标准型节点和三种不同构造型式的焊接孔扩大型节点。 每种节点两个试件， 共完成了 8 个试件试验。 试件所用材料为 @235 钢，材性试验得到材料的屈服强度为 260Mpa， 弹性模量为 2. 0 X 10 5 Mpa。每种型式节点两个试件，区别在于一个试件的连接板上侧与梁腹板之间附加了一道角焊缝，另一个则没有。试件的梁柱尺寸都相同。工形梁截面高 400mm， 腹板厚 8mm； 翼缘宽 150mm， 厚 12mm。梁腹板采用 4 个 10. 9级 M20 高强度螺栓通过剪切板与柱翼缘连接。
2. 2 试验装置
试验装置和测点布置如图 2 所示。 试件柱平放， 梁与地面垂直。梁端由水平放置的伺服控制双向千斤顶施加水平拉、压作用力。试验中在梁端施加循环往复荷载， 直至构件完全破坏。限于加载条件， 没有施加梁的轴向荷载。所有试件有相同的梁柱截面尺寸、加载位置和约束条件。量测项目包括所施加的荷载、 加载点水平位移、 梁柱相对转动、 节点域变形、 剪切板相对梁腹板的转动和平动、沿梁翼缘中线应力分布及梁腹板上应力分布。荷载和位移数据通过传感器获得，应变由应变片测得。全部数据采用电测方法获得。
2. 3 加载制度
根据有限元分析，试件的弹性极限荷载约为120kN。加载分两个阶段，弹性阶段最大荷载为120kN， 采用荷载增量控制， 出现塑性屈服后采用位移增量控制。为了研究加载次序对试件承载性能的影响， 试验过程中采用了 4 种不同加载序列 （表 1 ） 。 其中加载序列 I 为直接在 42mm 位移幅度下加载至试件破坏。 试件 TS3 和 TS4a 采用加载序列 I， TS1 采用加载序列 II， TS2a 采用加载序列 III， TS1a、 TS2、 TS3a 和 TS4采用加载序列 IV。实际上在试验中， 当梁端水平荷载加至 120kN 时已经观察到局部漆皮起皱，即已发生局部的材料屈服。
3 试验现象及破坏形态
3. 1试验现象
试验时，首先沿使梁的上翼缘受拉的方向施加水平荷载， 然后反复加载。试件 TSl 由于平面外约束不足，在弹性加载阶段就出现了扭转， 节点板域有轻微屈服发生。塑性阶段，焊接孔末端梁腹板与翼缘相接处上翼缘被腹板抵压开裂。剪切板出现滑移， 破坏时下翼缘几乎全部裂开， 加载点平面外位移约 5cm。TSla 在塑性阶段，腹板受压侧观察到局部屈曲，梁端加载点平面外位移最大达7cm， 剪切板附加焊缝受拉侧明显开裂。最后受拉侧翼缘焊缝突然破坏， 荷载迅速下降， 梁下翼缘部分拉断，同时上翼缘被压屈。
TS2 剪切板滑移出现较早，下翼缘焊缝开裂并不断扩展， 剪切板滑移随之加大。 破坏时裂纹突然扩展至梁中轴线，同时平面外位移突然增大，TS2a 弹性阶段残余变形和平面外位移都很小。 塑性阶段， 最外侧螺栓首先出现滑移， 不久螺栓滑移加大， 构件突然破坏， 梁上翼缘焊缝裂开几乎到全翼缘宽，剪切板附加焊缝开裂几乎至全长， 并有剪切板滑移。 上翼缘下端被压屈。TS3 采用位移控制加载，第一次循环加载点位移达44mm （约 l /50 梁长） ， 荷载为 l40kN 时屈服， 剪切板与螺栓出现滑移， 梁翼缘、 梁腹板、 节点区局部屈服。此后焊接孔末端梁腹板把上翼缘抵压开裂， 荷载下降， 同时梁下翼缘被压屈， 对接焊缝开裂。 TS3a 弹性阶段受压翼缘扭转较为严重， 梁腹板在靠近剪切板角部出现起皮。 随后翼缘、 腹板、 剪切板、 节点板域出现局部屈服， 剪切板附加焊缝开裂， 下翼缘焊缝裂缝突然扩至全翼缘宽， 构件破坏。TS4 塑性阶段出现明显的节点刚度下降。第一次循环时就在剪切板两端产生相对转动。 下翼缘开口段平面外出现扭曲， 此后上翼缘首先压屈， 出现一个半波， 平面外位移和剪切板滑移增大。 此后两翼缘反复被压屈和拉直， 最后下翼缘焊缝开裂中止试验。TS4a 也用位移控制加载。 剪切板和梁上下翼缘、 梁腹板、 节点域都有起皮。此后平面外位移不断增大， 两翼缘交替压屈与拉直。梁腹板在剪切板两角部出现平面外屈曲，剪切板出现滑移。 最后受拉翼缘全截面拉开， 受压翼缘局部屈曲， 与腹板交接处开裂， 上下翼缘焊缝都为疲劳破坏。
图 3 为节点破坏的照片，可以看到梁翼缘出现的局部屈曲现象。
3.2 破坏模式及影响因素试验结果分析表明， 影响破坏模式的因素， 主要包括焊接缺陷、 应力分布状态和应力集中情况。明显的焊接缺
