混合连接仿生铰节点抗震与可更换性能试验研究

doi:10.15951/j.tmgcxb.25080549

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摘要为协同优化装配式型钢组合连接节点的抗震及可更换性能，文章提出一种新型仿生铰节点，将耗能板安装在翼缘内侧实现节点的高效修复与功能恢复。基于该构造设计2个试件，并开展6次低周往复试验（2次抗震和4次修复试验），重点考察耗能板厚度、腹板肋板厚度及起波板波峰高度等因素对节点性能的影响，细致剖析仿生铰节点组件应变发展规律。试验结果表明：该节点的破坏模式均为延性弯曲破坏，破坏位置集中于耗能板的削弱区域，避免其余构件损伤，显著提升可更换性能；节点抗弯承载力主要由耗能板承担，增加耗能板厚度可有效提高承载力；节点破坏后通过更换耗能板可完全恢复其初始抗震性能，显示出优良的可更换性；节点安装起波板后滞回曲线更加饱满，屈服和峰值荷载同时增加85.34%，起波板能有效改善节点滞回性能，通过调整波峰高度可实现承载力的精准控制；节点的最大延性可达12.77，节点具有优良的转动性能。此外，仿生钢铰胫连接与股连接在整个工作过程中均处于弹性状态，而耗能板的塑性应变主要集中在截面削弱区域。仿生铰节点能够有效实现型钢组合连接抗震性能与可更换性能的同步提升。

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	袁玉杰史艳莉王文达宋永康

关键词 ：装配式结构, 可更换仿生铰, 抗震性能, 可更换性能

Key words： prefabricated structure replaceable bio-inspired hinge seismic performance replaceability improvement

收稿日期: 2025-08-28

PACS:

TU352

基金资助:甘肃省基础研究创新群体项目（24JRRA169）、甘肃省高等学校创新基金项目（2025A-024）和兰州理工大学红柳优秀青年人才支持计划

通讯作者: 王文达（1976—　），男，博士，教授。主要从事钢与混凝土组合结构研究。E-mail：wangwd@lut.edu.cn E-mail: wangwd@lut.edu.cn

作者简介: 袁玉杰（1993—　），女，博士，副教授。主要从事装配式结构、古建筑抗震及加固研究；史艳莉（1977—　），女，博士，教授。主要从事钢与混凝土组合结构研究；宋永康（2003—　），男，硕士研究生。主要从事装配式结构抗震研究；

引用本文:

袁玉杰史艳莉王文达宋永康. 混合连接仿生铰节点抗震与可更换性能试验研究[J]. 土木工程学报, 2026, 59(11): 18-37.
Yuan Yujie Shi Yanli Wang Wenda Song Yongkang. Experimental study on seismic and replaceability performance of bio-inspired hinge joint with mixed connection. 土木工程学报, 2026, 59(11): 18-37.

链接本文:

http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/10.15951/j.tmgcxb.25080549 或 http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/Y2026/V59/I11/18

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