与圆钢管混凝土柱节点相比,目前关于圆中空夹层钢管混凝土柱节点的试验和理论研究尚少见。1994年美国北岭和1995年日本神户地震后,为了改进刚性焊接节点的抗震性能差、现场焊接质量难以保证等缺点,部分学者提出了单边螺栓端板连接节点。该节点具有现场可装配式施工、抗震延性强等显著优点。本文通过试验验证和有限元数值分析,研究了圆中空夹层钢管混凝土柱半刚性节点的抗震性能和破坏机理,研究工作总结如下:(1)利用有限元计算程序ABAQUS开展了圆钢管混凝土柱半刚性节点的理论研究,通过试验验证了理论分析模型的可靠性和准确性。分析了在12个参数影响下此类节点的弯矩-转角关系曲线的变化规律和静力性能等。本文解决了在有限元建模过程中存在的极其复杂的圆弧曲面接触问题,为第四章的理论研究奠定基础。(2)进行了4个圆中空夹层钢管混凝土半刚性端板连接节点的抗震性能试验,以端板形式(平齐和外伸)和柱截面空心率(χ=0.61、0.73)为主要研究参数。分析了此类节点的破坏形态、荷载-位移曲线、弯矩-转角滞回曲线、刚度、强度退化、耗能和应力应变等。(3)利用有限元计算程序ABAQUS在圆钢管混凝土柱半刚性节点的研究工作基础上,开展了圆中空夹层钢管混凝土柱半刚性节点的理论研究。对典型试件进行了非线性全过程分析,详述了节点常见破坏形式:端板破坏、螺栓破坏、柱破坏等。(4)利用有限元计算程序ABAQUS,分析了在钢梁屈服强度(fy,b)、钢管屈服强度(fy,c)、混凝土强度(fcu)等13个参数影响参数下圆中空夹层钢管混凝土柱半刚性节点力学性能的影响规律。(5)根据试验和有限元计算结果,对圆中空夹层钢管混凝土柱半刚性节点提出了一些合理的构造措施,如:节点核心区内焊钢隔板、节点核心区钢管外焊C-型钢板、外伸端板设加劲肋、梁翼缘水平加腋和梁翼缘弧形削弱等。这些措施能不同程度地提高节点的刚度和抗弯承载力,随着建筑工业化的发展,有望将这种节点推广到实际工程中去。