工业厂房钢柱－支撑节点抗震性能精细化分析与优化

帅 张(国能亿利能源有限责任公司黄玉川煤矿，中国)

摘要

钢柱－支撑节点作为工业厂房抗侧力体系的核心传力枢纽，其抗震性能直接决定结构在地震作用下的安全性与整体性。为解决传统节点设计中存在的薄弱环节识别模糊、延性控制不足等问题，本文采用精细化分析思路，从节点受力机理、破坏模式入手，系统探讨钢柱－支撑节点的抗震关键影响因素。通过明确节点域应力传递路径、塑性发展规律，揭示支撑与钢柱连接区域的薄弱环节形成机制。基于损伤控制理念，提出以节点构造强化、耗能路径优化为核心的改进方案，通过合理设置加劲肋、优化连接形式等措施，实现“强节点弱构件”的抗震设计目标。

关键词

工业厂房；钢柱－支撑节点；抗震性能；精细化分析；节点优化

参考

刘泽江.公路桥梁抗震性能的精细化数值模拟与损伤识别技术[J].交通世界,2025,(25):162-164.

薛建阳,宋德军,吴晨伟.古建筑木结构斗栱力学性能研究现状及综述分析[J].建筑结构学报,1-17.

周佳,童根树,刘宜丰,冯远,张磊.钢结构精细化抗震设计方法综述[J].建筑结构,2023,53(23):149-154.表 1 钢柱 - 支撑节点不同连接方式及抗震性能对比表连接方式核心连接特点抗震不足焊接连接通过焊缝实现钢柱与支撑的刚性连接，传力直接，整体性强1. 焊缝易存在焊接缺陷（如夹渣、气孔等）；2. 反复地震荷载下易发生疲劳撕裂；3. 角焊缝端部应力集中问题突出，易率先破坏螺栓连接（以高强度螺栓为例）通过螺栓预紧力形成摩擦力传递荷载，施工便捷，可更换性强1. 整体刚度较焊接连接低；2. 螺栓布置方式影响连接性能，若排列与应力传递方向不一致，易出现螺栓群受力不均；3. 长期使用后可能存在预紧力损失，影响传力效果混合连接（摩擦型螺栓+焊缝）结合焊缝与摩擦型螺栓的优势，焊缝承担主要荷载，螺栓提供额外抗剪能力1. 施工工序较单一连接方式复杂，需协调焊接与螺栓安装顺序；2. 两种连接形式的受力协同需精准设计，避免荷载分配不均

DOI: http://dx.doi.org/10.12345/gcjsygl.v9i24.34854