模块化钢结构模块间拼接节点抗震性能试验研究及数值分析

杨涛; 王燕; 代海强; 吴跃忠; 安琦

doi:10.13206/j.gjgS25082701

模块化钢结构模块间拼接节点抗震性能试验研究及数值分析

doi: 10.13206/j.gjgS25082701

青岛理工大学土木工程学院, 山东青岛 266520

基金项目:

国家自然科学基金项目（52078258、52208175）。

详细信息

作者简介:
杨涛，硕士研究生，主要从事模块化钢框架模块间连接节点方面的研究。

通讯作者:
王燕，博士，教授，yanwang2010803@163.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2025-08-27
- 网络出版日期: 2026-04-13
- 刊出日期: 2026-02-22

Experimental Study and Numerical Analysis on Seismic Performance of Splicing Joints Between Modular Steel Structures

College of Civil Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao 266520, China

摘要

摘要: 为提升模块化钢结构模块间连接节点的装配效率及抗震性能，针对所提出的钢结构模块间拼接节点，采用拟静力低周往复加载试验和有限元数值模拟分析方法，研究了模块间拼接节点在循环往复荷载作用下的极限承载力、破坏机理、滞回特性及耗能机理。研究结果表明：柱节点域设置的内隔板对节点抗震性能影响显著，并对柱壁的刚度有显著的提升作用；模块梁上下翼缘设置的盖板可有效传递梁端弯矩，促使梁端塑性铰外移并充分发展，从而显著提升节点的抗震性能；L 形连接件对节点核心区柱壁刚度具有较强的加强作用，并对节点的承载力和延性均有显著提升；有限元参数分析和应力路径分析表明，改变模块间拼接节点试件的水平连接板厚度对节点承载力和耗能能力影响不明显，但对节点延性性能具有明显改善。
- 模块化钢结构 /
- 模块间拼接节点 /
- 内隔板 /
- L形连接件 /
- 水平连接板
Abstract: To enhance the assembly efficiency and seismic performance of connections in modular steel structures，quasi-static low-cycle reversed loading tests and finite element simulations were employed to investigate the ultimate bearing capacity，failure mechanisms， hysteretic behavior，and energy dissipation of inter-module splicing joints under cyclic loading. The results indicated that：the inter⁃ nal partition plates installed in the column panel zone had a significant effect on the seismic performance of the joints and achieved a notable enhancement of the stiffness of the column walls；the cover plates installed on the upper and lower flanges of the modular beam effectively transferred the beam-end bending moments，promoted the outward relocation and full development of the beam-end plastic hinges，and thus significantly improved the seismic performance of the joints；the L-shaped connectors strongly enhanced the stiffness of the column walls in the joint core area and notably improved both the bearing capacity and ductility of the joints. Furthermore，para⁃ metric and stress-path analyses revealed that varying the thickness of horizontal connecting plates had no significant impact on bearing capacity or energy dissipation but notably improved joint ductility.
- modular steel structure /
- splicing joints between modules /
- internal partition plates /
- L-shaped connector /
- horizontal connecting plate

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