CN213477165U - 一种基于节点分阶段锁定的延性结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于节点分阶段锁定的延性结构，一种基于节点分阶段锁定的延性结构，包括节点板、连接板和螺栓；钢柱通过所述节点板和钢梁连接，所述节点板一端和钢柱翼缘焊接，所述节点板另一端位于钢柱外部，所述节点板中部通过螺栓和钢梁腹板连接；钢梁两侧的钢梁翼缘和钢柱翼缘的连接方式为焊接或均通过连接板螺栓连接。采用本方案，相较于传统方法让梁端承担了大部分的自重弯矩，本方法相当程度上降低了梁端的自重弯矩，改善了梁端的受力性能，使其可以更好地承担地震下延性耗能的功能。

Description

一种基于节点分阶段锁定的延性结构

技术领域

本实用新型涉及建筑工程领域，具体涉及一种基于节点分阶段锁定的延性结构。

背景技术

现行结构设计基于的模式为，先将结构构件间的节点完成锁定或浇筑，节点成为刚接节点，结构形成完整的体系，然后再施加荷载。如钢框架结构是先将梁柱节点刚接形成结构体系后，再施工楼板加荷载；而混凝土结构是先搭设脚手架支模板，然后浇筑柱梁板，待结构达到设计强度才拆除模板支架，此时柱梁板成为一个完整的结构体系，然后再加荷载；以上这两种模式都是先形成结构体系后再加荷载的模式。

上述现行的刚接后再加载的设计模式，带来的问题之一，是节点刚接导致梁端分配的弯矩比跨中大较多，梁截面需要做得较大，梁端需做得较强才能满足需要，进而带来“强柱弱梁”的抗震理念难于实现，结构的延性低，在地震来临时结构的安全度低。对钢结构体系而言，现在的模式梁需要较大截面，而梁柱连接节点需要设计得比延性结构还要强，而由于节点太强也导致对柱的焊接损伤，历次地震灾害中钢柱受损较多的部位就是梁柱的节点部位，相应的是这些案例中钢梁没有良好发挥其延性耗能的作用。对混凝土结构而言，其梁端配筋较多较密，易导致节点域不密实而强度降低，影响节点的延性，梁端配筋多也是导致混凝土框架结构难于出现梁铰机制的主要原因，地震中往往是柱屈服破坏，我们设计期望的梁端屈服耗能的延性框架机制难于实现。

上述现行的节点刚接后再加载的设计模式，带来的问题之二，是梁端弯矩对相连柱的影响，而由于梁跨度不等、荷载不等、柱压缩变形不等等等，都会导致柱两侧梁端弯矩不平衡而附加在柱上，增加柱的弯矩，进而导致柱的工作不利，体系的经济性不优。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，提供了一种基于节点分阶段锁定的延性结构，采用本结构将使得结构体系表现出更好的延性抗震性能，同时获得更好的建造经济性。通过分阶段锁定节点并分阶段施加荷载，使得梁端弯矩得到相当程度的降低，梁端负担的降低使其可以更好地承担延性耗能的任务，而梁截面的减小导致结构刚度降低进而结构的地震效应也会一定程度降低，梁端配筋减少，连接节点需要的强度降低，柱的工作状态更好，结构体系可以更好地实现“强柱弱梁、强剪弱弯”的抗震理念，在地震下表现出更好的结构延性，同时更多的弯矩分配到梁跨中，可更好地保证梁端屈服后的结构安全，使震后的修复工作更容易；再者结构构件受力更均匀，材料的利用率更高，使得建造费用降低获得更好的经济性；最后是本实用新型突破了传统的结构成体系后才能加载的模式，在节点未锁定即开始楼盖施工，分项工程间衔接更紧凑，可使施工周期获得一定程度的压缩。

本实用新型采用的技术方案为：一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法,结构设计基于结构连接节点的分阶段锁定，而连接节点的分阶段锁定是节点连接从铰接、半刚接到刚接的逐步锁定；

在连接节点完全锁定形成完整的结构体系之前，楼盖自重或装修荷载将完成加载到框架梁上；

所述半刚接为转动刚度小于阈值；

本技术方案中，梁柱现场组装起来后，梁柱连接节点先不锁定，只是铰接或半刚接，在保证整体稳定的情况下，将楼盖体系完成，包括次梁和楼板，楼盖荷载完成施加到框架梁上，此时框架梁为简支梁或半刚接梁的模式，楼盖重量导致的弯矩主要为跨中弯矩，然后将节点锁定，节点属性从铰接或半刚接转变为刚接，然后再做后续施工完成其余荷载施加。以上方案可定义为二阶段锁定模式。

上述方案的一种变化是将节点先铰接，完成楼盖体系后，将节点半刚接，继续完成后续的装饰装修施工，半刚接形式作为最终的节点状态。此方案也属于二阶段锁定模式。

上述方案的另一种变化是将节点先铰接，完成楼盖体系后，将节点半刚接，继续完成其余装饰装修后再完成最终的节点锁定，节点转变为刚接，本变化方案可定义为三阶段锁定模式。

本实用新型之延性结构设计方法由分阶段的内力分析与最终的内力组合分析两部分构成。如上述的二阶段锁定模式，设计先按铰接模式计算楼盖自重下的结构内力，然后按刚接模式或半刚接模式计算隔墙、装修和活载下的延性结构内力，还有总质量下的地震、风荷载工况的内力。最后将各工况内力组合进行构件设计及体系分析，满足现行结构设计规范要求的“承载能力极限状态”和“正常使用极限状态”的要求。三阶段锁定模式的设计流程与上面所述类似，只是增加中间的半刚接环节及对应的荷载工况。必要时，可补充进行结构的弹塑性分析。

本方案中的连接节点在铰接时，只承担剪力、不承担弯矩，可以自由转动；连接节点刚接时，既承担剪力又承担弯矩，具有较大的刚度，且能保持相连杆件间夹角基本不变，无法发生转动；连接节点半刚接时，其转动刚度小于阈值，阈值为连接节点转动的最大值，也就是介于铰接与刚接之间的连接形式，具备一定刚度，能承担一定的弯矩，同时杆件间会产生一定的相对转动变形。

进一步的，一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法,所述延性结构设计方法的实现为以下四种实施方案之一：

延性结构的连接节点初步连接时，将所述连接节点铰接，然后在延性结构上进行楼盖施工，楼盖施工完成后，且延性结构变形稳定时，将所述连接节点半刚接，并进行后续施工，在后续施工完成后，所述连接节点刚接；

延性结构的连接节点初步连接时，将所述连接节点铰接，然后在延性结构上进行楼盖施工，楼盖施工完成后，且延性结构变形稳定时，将所述连接节点刚接,再进行后续施工；

延性结构的连接节点初步连接时，将所述连接节点铰接，然后在延性结构上进行楼盖施工，楼盖施工完成后，且延性结构变形稳定时，将所述连接节点半刚接，半刚接为最终状态，再进行后续施工；

延性结构的连接节点初步连接时，将所述连接节点半刚接，然后在延性结构上进行楼盖施工，楼盖施工完成后，且延性结构变形稳定时，将所述连接节点刚接，再进行后续施工；

本方案具体运作时，可分为四种形式：铰接-半刚接-刚接、铰接-刚接、铰接-半刚接和半刚接-刚接，在连接节点处于铰接时，在保证稳定的情况下，完成楼盖施工，楼盖施工过程中产生的荷载施加到延性结构上，产生跨中弯矩，而延性结构两端的连接节点处因铰接而不会承担弯矩，如果是半刚接，也只会承担部分弯矩，在完成楼盖施工后，且延性结构变形稳定时，使连接节点刚接，此时延性结构两端的连接节点处只承受后续施工所产生的装修荷载、活荷载和水平荷载下的弯矩，使连接节点处的弯矩比现行设计模式有一定程度降低。

其中铰接-半刚接-刚接可称为三阶段锁定模式，铰接-刚接、铰接-半刚接和半刚接-刚接都可称为二阶段锁定模式。

进一步的，所述延性结构设计方法可应用在钢结构、混凝土结构、铝合金结构、钢-砼组合结构、纯框架结构、框架-支撑结构、框架-剪力墙结构、框架-延性墙板体系或框架-筒体结构中。

进一步的，所述结构的连接节点采用钢材、混凝土材料或钢材-混凝土混合材料来实现。

本设计方法可适用于各种结构体系，均可以使之具备更好的延性，在不同的结构体系中的实施方案有所不同。如在混凝土结构体系中，框架梁采用砼叠合梁的形式，先预制楼板以下的梁身，柱可预制也可现浇，柱和梁身现场组装后，梁柱节点先不浇筑或连接以允许梁身受力转动变形，采取措施保证整体稳定后，安装叠合楼板浇筑现浇层，或者是全现浇楼板，待砼框架梁变形完成后，再整浇梁柱节点，等到梁柱节点达到强度后结构体系完成，此时梁柱节点完成锁定，结构再施加装修等等其它荷载。梁身预制部分可以施加预应力，充分发挥预应力高强钢筋的优势。楼盖体系也可采用全预制楼板，只要采取措施保证楼盖的整体性。

混凝土结构的另外一种实施方案包括：柱带短梁段整体预制，砼梁除楼板以外的部分也预制好，现场将梁柱组立，留出梁柱节点先不浇筑，施工楼盖体系后，待砼框架梁变形完成后，再浇筑梁柱节点，待其强度达到后结构体系完成，可以继续后续施工。

上述混凝土方案的其它变化方案还包括梁采用全预制梁的形式，包括梁柱节点的各种半刚性节点形式。

上述框架梁可以结合预应力技术适应大跨度重荷载的使用需求。

上述之结构体系，可以结合消能减震技术以获得更好的结构抗震性能。

上述结构体系的分阶段锁定与施加荷载，可以逐楼层实施，也可以数个楼层同时实施，可以从下到上先实施底部楼层，也可以从上到下先实施顶部楼层，根据施工方便和对结构受力合理性综合确定。

进一步的，一种基于节点分阶段锁定的延性结构，包括节点板、连接板和螺栓；钢柱通过所述节点板和钢梁连接，所述节点板一端和钢柱翼缘焊接，所述节点板另一端位于钢柱外部，所述节点板中部通过螺栓和钢梁腹板连接；钢梁两侧的钢梁翼缘和钢柱翼缘的连接方式为焊接或均通过连接板螺栓连接。

本方案具体运作时，当在钢结构体系应用本方案的设计方法时，在钢柱翼缘上焊接节点板，此时节点板另一端位于钢柱外部，在节点板中部通过螺栓和钢梁腹板螺栓连接，此时节点板处锁定，再通过钢梁两侧的钢梁翼缘和钢柱翼缘的连接方式变化来获得本方案中的不同节点刚度形式，如钢梁两侧的钢梁翼缘和钢柱翼缘可以在施工完后直接焊接，完成节点的刚接；也可以通过节点板对钢梁上下两侧的钢梁翼缘进行分别锁定，先通过节点板锁定一侧的钢梁翼缘，最后再锁定另一侧的钢梁翼缘，得到节点的半刚接形式。

进一步的，为提高钢梁的稳定性和抗扭性能，设置为：所述在钢梁和钢柱相对的位置上设置加劲肋。

进一步的，在每个连接节点处均可通过此方式来连接，设置为：所述节点板和连接板均为多块。

进一步的，钢结构体系的设计方法的实现为以下四种实施方案之一：

在节点板中部通过螺栓和钢梁腹板连接，此时为铰接，开始楼盖施工，楼盖施工完成后，钢梁两侧的钢梁翼缘通过连接板和钢柱翼缘螺栓连接，但钢梁一侧的钢梁翼缘上的螺栓不拧紧，钢梁另一侧的钢梁翼缘上的螺栓拧紧，此时为半刚接，再进行后续施工，施工完成后，且钢梁变形稳定时，钢梁一侧的钢梁翼缘上的螺栓拧紧，此时为刚接；

在节点板中部通过螺栓和钢梁腹板连接，此时为铰接，开始楼盖施工，楼盖施工完成后，且钢梁变形稳定时，钢梁翼缘和钢柱翼缘焊接，此时为刚接，再进行后续施工；

在节点板中部通过螺栓和钢梁腹板连接，此时为铰接，开始楼盖施工，楼盖施工完成后，钢梁两侧的钢梁翼缘通过连接板和钢柱翼缘螺栓连接，但钢梁一侧的钢梁翼缘上的螺栓不拧紧，钢梁另一侧的钢梁翼缘上的螺栓拧紧，此时为半刚接，维持半刚接状态，再进行后续施工；

在节点板中部通过螺栓和钢梁腹板连接后，钢梁两侧的钢梁翼缘通过连接板和钢柱翼缘螺栓连接，但钢梁一侧的钢梁翼缘上的螺栓不拧紧，钢梁另一侧的钢梁翼缘上的螺栓拧紧，此时为半刚接，开始楼盖施工，楼盖施工完成后，且钢梁变形稳定时，钢梁未拧紧一侧的钢梁翼缘上的螺栓拧紧，此时为刚接，再进行后续施工；

本方案具体运作时，上述四种实施方案的节点变化依次是铰接-半刚接-刚接、铰接-刚接、铰接-半刚接、半刚接-铰接，在确定实施方案后，开始施工，在楼板安装阶段中，钢梁呈简支梁状态，承受钢梁和楼板自重等恒荷载，跨中弯矩最大。待钢梁变形稳定后，即梁已经承受了恒载，拧紧螺栓，钢梁端部呈刚接状态，钢梁继续承受楼板传来的装修荷载与活荷载等，此时，支座处受到负弯矩仅为装修荷载与活荷载作用下产生的负弯矩。两阶段荷载叠加后，支座处的弯矩便大幅度减小，对连接要求降低，梁端翼缘宽度可以减小，同时也降低了施工难度，最大弯矩值降低，跨中和支座处的弯矩要更为接近，钢梁的性能能够更好的发挥。

本实用新型具有以下有益效果：

1、通过该实用新型的技术措施的构思，提出了一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法，相较于传统方法让梁端承担了大部分的自重弯矩，本方法相当程度上降低了梁端的自重弯矩，改善了梁端的受力性能，使其可以更好地承担地震下延性耗能的功能。

2、通过该实用新型的技术措施的构思，可有效降低各种原因下导致的柱分配的弯矩，改善柱的工作状态，加上梁柱节点强度的降低，可更好地实现“强柱弱梁、强剪弱弯”的抗震设计理念。

3、通过该实用新型的技术措施的构思，更多的弯矩分配到梁跨中，可更好地保证梁端屈服后的结构安全，使震后的修复工作更简便；

4、通过该实用新型的技术措施的构想，柱、梁的受力更均匀，可更充分地发挥材料的强度，获得更好的经济性。

5、本实用新型采用砼结构体系时，由于更多地将弯矩调整到梁跨中，可更好地采用预应力技术，同时梁端弯矩的降低，可使节点连接钢筋减少，现行常见的节点区钢筋过于密集打架的问题得到化解，节点的施工质量和性能更优。

6、本实用新型的技术措施的构想，在降低梁端弯矩的同时，降低了对梁柱节点域的抗剪能力的要求，使得节点域更安全，延性更好。

7、本实用新型突破了传统的结构需要形成体系后才能加载的模式，在梁柱连接节点未完成锁定，结构未成为体系前即可开始楼盖施工，使分项工程间实施更紧凑，进而使施工周期获得一定程度的压缩。

8、本实用新型适合采用预制构件形式来实施，加之具有的上述突出技术与经济优点，对工业化装配式结构体系的应用，具有相当有力的推动作用。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法节点处于铰接时的加载图；

图2为本实用新型提供的一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法节点处于刚接时的加载图；

图3为本实用新型提供的一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法节点处于铰接时梁弯矩示意图；

图4为本实用新型提供的一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法节点处于刚接时在竖向荷载作用下的梁弯矩示意图；

图5为本实用新型提供的一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法节点处于刚接时在水平荷载作用下的梁弯矩示意图；

图6为本实用新型提供的一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法的多工况组合梁弯矩包络图；

图7为本实用新型提供的一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法的钢结构体系中的侧视图；

图8为本实用新型提供的一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法的钢结构体系中的俯视图；

图9为本实用新型提供的一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法的钢结构体系中的钢梁翼缘和钢柱翼缘两种典型连接方式；

图10为本实用新型提供的一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法的混凝土结构体系示意图。

图中附图标记为：1-钢梁，2-钢柱，3-节点板，4-螺栓，5-钢柱翼缘，6-钢梁腹板，7-钢梁翼缘，8-加劲肋，9-连接板，10-叠合梁，11-柱，12-梁柱节点，13-叠合楼板，14-梁身。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例：如图1到图10所示，一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法,结构设计基于结构连接节点的分阶段锁定，而连接节点的分阶段锁定是节点连接从铰接、半刚接到刚接的逐步锁定；

在连接节点完全锁定形成完整的结构体系之前，楼盖自重或装修荷载将完成加载到框架梁上；

所述半刚接为转动刚度小于阈值；

本方案中，如图1至图6所示，梁柱现场组装起来后，梁柱连接节点先不锁定，只是铰接或半刚接，在保证整体稳定的情况下，将楼盖体系完成，包括次梁和楼板，楼盖荷载完成施加到框架梁上，此时框架梁为简支梁或半刚接梁的模式，楼盖重量导致的弯矩主要为跨中弯矩，然后将节点锁定，节点属性从铰接或半刚接转变为刚接，然后再做后续施工完成其余荷载施加。以上方案可定义为二阶段锁定模式。

上述方案的一种变化是将节点先铰接，完成楼盖体系后，将节点半刚接，继续完成后续的装饰装修施工，半刚接形式作为最终的节点状态。此方案也属于二阶段锁定模式。

上述方案的另一种变化是将节点先铰接，完成楼盖体系后，将节点半刚接，继续完成其余装饰装修后再完成最终的节点锁定，节点转变为刚接，本变化方案可定义为三阶段锁定模式。

本实用新型之延性结构设计方法由分阶段的内力分析与最终的内力组合分析两部分构成。如上述的二阶段锁定模式，设计先按铰接模式计算自重下的延性结构内力，然后按刚接模式或半刚接模式计算隔墙、装修和活载下的结构内力，还有总质量下的地震、风荷载工况的内力；竖向荷载(恒载加活载)和水平荷载共同作用下受力简图，如图2所示，刚接时整体结构受水平载荷作用下的弯矩图，如图5所示，最后将各工况内力组合进行延性结构设计及体系分析，如图6所示，为多工况组合弯矩包络图；体系分析要满足现行结构设计规范要求的“承载能力极限状态”和“正常使用极限状态”的要求。三阶段锁定模式的设计流程与上面所述类似，只是增加中间的半刚接环节及对应的荷载工况。必要时，可补充进行结构的弹塑性分析。

本方案中的连接节点在铰接时，只承担剪力、不承担弯矩，可以自由转动的连接；连接节点刚接时，既承担剪力又承担弯矩，具有较大的刚度，且能保持相连杆件间夹角基本不变的连接，无法发生转动；连接节点半刚接时，其转动刚度小于阈值，阈值为连接节点转动的最大值，也就是介于铰接与刚接之间的连接形式，具备一定刚度，能承担一定的弯矩，同时杆件间会产生一定的相对转动变形。

进一步的，一种基于节点分阶段锁定的延性结构设计方法,所述延性结构设计方法的实现为以下四种方式之一：

延性结构的连接节点初步连接时，将所述连接节点铰接，然后在延性结构上进行楼盖施工，楼盖施工完成后，且延性结构变形稳定时，将所述连接节点半刚接，并进行后续施工，在后续施工完成后，所述连接节点刚接；

延性结构的连接节点初步连接时，将所述连接节点铰接，然后在延性结构上进行楼盖施工，楼盖施工完成后，且延性结构变形稳定时，所述连接节点刚接,再进行后续施工；

延性结构的连接节点初步连接时，将所述连接节点铰接，然后在延性结构上进行楼盖施工，楼盖施工完成后，且延性结构变形稳定时，将所述连接节点半刚接，半刚接为最终状态，再进行后续施工；

延性结构的连接节点初步连接时，将所述连接节点半刚接，然后在延性结构上进行楼盖施工，楼盖施工完成后，且延性结构变形稳定时，将所述连接节点刚接，再进行后续施工；

本实施例中，延性结构设计方法的节点刚度变化可分为四种：铰接-半刚接-刚接、铰接- 刚接、铰接-半刚接和半刚接-刚接，在连接节点处于铰接时，在保证稳定的的情况下，开始并完成楼盖施工，楼盖施工过程中产生的荷载施加到延性结构上,如图1所示，然后产生跨中弯矩，但延性结构两端的连接节点处因铰接而不会承担弯矩，如图3所示，如果是半刚接，也只会承担部分弯矩，在完成楼盖施工后，且延性结构变形稳定时，使连接节点刚接，此时延性结构两端的连接节点处只承受后续施工后产生的装修荷载、活荷载和水平荷载下的弯矩，如图4所示，为刚接后施加荷载作用产生的弯矩，梁端处的弯矩比现行设计模式有一定程度降低。

其中铰接-半刚接-刚接可称为三阶段锁定模式，铰接-刚接、铰接-半刚接和半刚接-刚接都可称为二阶段锁定模式。

本实施例中，所述延性结构设计方法可应用在钢结构、混凝土结构、铝合金结构、钢- 砼组合结构、纯框架结构、框架-支撑结构、框架-剪力墙结构、框架-延性墙板体系或框架- 筒体结构中。

本实施例中，所述结构的连接节点采用钢材、混凝土材料或钢材-混凝土混合材料来实现。

本设计方法可适用于各种结构体系，均可以使之具备更好的延性，在不同的结构体系中的实施方案有所不同。如在混凝土结构体系中，如图10所示，框架梁采用砼叠合梁10的形式，先预制楼板以下的梁身14，柱11可预制也可现浇，柱11和梁身14现场组装后，梁柱节点12先不浇筑或连接以允许梁身14受力转动变形，采取措施保证整体稳定后，安装叠合楼板13浇筑现浇层，或者是全现浇楼板，待砼框架梁变形完成后，再整浇梁柱节点12，等到梁柱节点12达到强度后结构体系完成，此时梁柱节点12完成锁定，结构再施加装修等等其它荷载。梁身14预制部分可以施加预应力，充分发挥预应力高强钢筋的优势。楼盖体系也可采用全预制楼板，只要采取措施保证楼盖的整体性。

混凝土结构的另外一种实施方案包括：柱11带短梁段整体预制，砼梁除楼板以外的部分也预制好，现场将梁柱组立，留出梁柱节点12先不浇筑，施工楼盖体系后，待砼框架梁变形完成后，再浇筑梁柱节点12，待其强度达到后结构体系完成，可以继续后续施工。

上述混凝土方案的其它变化方案还包括梁采用全预制梁的形式，包括梁柱节点12的各种半刚性节点形式。

上述框架梁可以结合预应力技术适应大跨度重荷载的使用需求。

上述之结构体系，可以结合消能减震技术以获得更好的结构抗震性能。

上述结构体系的分阶段锁定与施加荷载，可以逐楼层实施，也可以数个楼层同时实施，可以从下到上先实施底部楼层，也可以从上到下先实施顶部楼层，根据施工方便和对结构受力合理综合性确定。

进一步的，一种基于节点分阶段锁定的延性结构，包括节点板3、连接板9和螺栓4；钢柱2通过所述节点板3和钢梁1连接，所述节点板3一端和钢柱2翼缘5焊接，所述节点板 3另一端位于钢柱2外部，所述节点板3中部通过螺栓4和钢梁腹板6连接；钢梁1两侧的钢梁翼缘7和钢柱2翼缘5的连接方式为焊接或均通过连接板9螺栓连接。

本实施例中，当本方案中的设计方法应用在钢结构体系中时，如图7至图9所示，在钢柱2翼缘5上焊接节点板3，此时节点板3另一端位于钢柱2外部，在节点板3中部通过螺栓4和钢梁腹板6螺栓连接，此时节点板3处锁定，再通过钢梁1两侧的钢梁翼缘7和钢柱 2翼缘5的不同连接方式来实现本方案的不同节点刚度，如钢梁1两侧的钢梁翼缘7和钢柱2 翼缘5可以在施工完后直接焊接，完成刚接；也可以通过节点板9对钢梁1两侧的钢梁翼缘 7进行分别锁定，先通过节点板9锁定一侧的钢梁翼缘7，最后再锁定另一侧的钢梁翼缘7以实现半刚接节点形式。

进一步的，为提高钢梁1的稳定性和抗扭性能，设置为：所述在钢梁1和钢柱2相对的位置上设置加劲肋8。

进一步的，在每个连接节点处均可通过此方式来连接，设置为：所述节点板3和连接板 9均为多块。

进一步的，钢结构体系中设计方法的实现包括为下列四种方式之一：

在节点板3中部通过螺栓4和钢梁腹板6连接，此时为铰接，开始楼盖施工，楼盖施工完成后，钢梁1两侧的钢梁翼缘7通过连接板9和钢柱2翼缘5螺栓连接，但钢梁1一侧的钢梁翼缘7上的螺栓4不拧紧，钢梁1另一侧的钢梁翼缘7上的螺栓4拧紧，此时为半刚接，再进行后续施工，后续施工完成后，且钢梁1变形稳定时，钢梁1未拧紧一侧的钢梁翼缘7 上的螺栓4拧紧，此时为刚接；

在节点板3中部通过螺栓4和钢梁腹板6连接，开始楼盖施工，楼盖施工完成后，且钢梁1变形稳定时，钢梁翼缘7和钢柱2翼缘5焊接，此时为刚接，再进行后续施工；

在节点板3中部通过螺栓4和钢梁腹板6连接，此时为铰接，开始楼盖施工，楼盖施工完成后，钢梁1两侧的钢梁翼缘7通过连接板9和钢柱2翼缘5螺栓连接，但钢梁1一侧的钢梁翼缘7上的螺栓4不拧紧，钢梁1另一侧的钢梁翼缘7上的螺栓4拧紧，此时为半刚接，维持半刚接状态，再进行后续施工；

在节点板3中部通过螺栓4和钢梁腹板6连接后，钢梁1两侧的钢梁翼缘7通过连接板 9和钢柱2翼缘5螺栓连接，但钢梁1一侧的钢梁翼缘7上的螺栓4不拧紧，钢梁1另一侧的钢梁翼缘7上的螺栓4拧紧，此时为半刚接，开始楼盖施工，楼盖施工完成后，且钢梁1 变形稳定时，钢梁1未拧紧一侧的钢梁翼缘7上的螺栓4拧紧，此时为刚接，再进行后续施工；

本实施例中，上述四种实现方式中节点刚度变化依次是铰接-半刚接-刚接、铰接-刚接、铰接-半刚接、半刚接-铰接，在确定实施方案后，开始施工，上述四种方案的过程中均要安装楼板，在楼板施工阶段中，钢梁1呈简支梁状态，承受钢梁1和楼板自重等恒荷载，跨中弯矩最大。待钢梁1变形稳定后，即梁已经承受了恒载，拧紧螺栓4，钢梁1呈刚接状态，钢梁1继续承受楼板传来的活荷载等，此时，梁端负弯矩仅为装修荷载及活荷载作用下产生的负弯矩。两阶段荷载叠加后，支座处的弯矩便大幅度减小，对连接要求降低，同时也降低了施工难度，最大弯矩值降低，跨中和支座处的弯矩要更为接近，钢梁的性能能够更好的发挥。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于节点分阶段锁定的延性结构，其特征在于，包括节点板(3)、连接板(9)和螺栓(4)；

钢柱(2)通过所述节点板(3)和钢梁(1)连接，所述节点板(3)一端和钢柱翼缘(5)焊接，所述节点板(3)另一端位于钢柱(2)外部，所述节点板(3)中部通过螺栓(4)和钢梁腹板(6)连接；

钢梁(1)上下侧的钢梁翼缘(7)和钢柱翼缘(5)的连接方式为焊接或均通过连接板(9)螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于节点分阶段锁定的延性结构，其特征在于，所述钢梁(1)和钢柱(2)相对的位置上设置加劲肋(8)。

3.根据权利要求1所述的一种基于节点分阶段锁定的延性结构，其特征在于，所述节点板(3)和连接板(9)均为多块。

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