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梁柱连接铸钢节点是将钢管柱和H形钢梁采用预制铸钢连接件进行连接的钢框架节点，具有传力路径明确、构造简单、施工方便的优点。目前针对梁柱连接铸钢节点的研究主要集中在承载能力和抗震性能方面，对节点刚度研究较少，关于节点力学性能对框架抗连续倒塌性能影响的研究不足，缺乏考虑节点受力机理的高效连续倒塌分析宏观模型，限制了梁柱连接铸钢节点的推广应用。
本文通过理论分析、数值模拟、试验研究相结合的方法，研究梁柱连接铸钢节点初始转动刚度及刚度退化规律，并对应用更广泛的方钢管柱梁柱连接铸钢节点对钢框架抗连续倒塌性能的影响进行深入分析。在此基础上，又研究了圆钢管柱梁柱连接铸钢节点框架抗连续倒塌性能。主要研究内容和成果如下：
(1)提出了钢管柱梁柱连接铸钢节点初始转动刚度理论及实用计算方法，为判定节点性能提供依据。通过分析足尺节点拟静力试验结果以及参数化数值模拟结果，验证了节点初始转动刚度公式的准确性并揭示了节点刚度退化规律。研究结果表明：方钢管柱铸钢节点的屈服后刚度为初始转动刚度的3.5%-6.0%，均值为4.7%；圆钢管柱铸钢节点的屈服后刚度为初始转动刚度的8.2%-10.6%，均值为9.4%。梁柱连接铸钢节点屈服后转动刚度与初始转动刚度比值不随初始转动刚度影响因素取值的变化而发生较大变化，节点屈服后刚度远小于其初始转动刚度。
(2)揭示了连续倒塌过程中方钢管柱梁柱连接铸钢节点框架梁端弯矩-轴力相互作用的力学模型；阐明了方钢管柱梁柱连接铸钢节点对框架抗连续倒塌性能的影响机理。在此基础上，建立了适用于方钢管柱梁柱连接铸钢节点框架连续倒塌分析的实用宏观模型；提出了适用于方钢管柱梁柱连接铸钢节点框架的动态响应放大系数。研究结果表明：随去柱位置竖向位移增大，框架梁端弯矩-轴力相互作用关系为梁端由受弯机制逐渐转化为悬链线机制；与全焊接节点相比，梁柱连接铸钢节点传力路径明确，由于铸钢连接件具有相对较高的刚度、强度和较大的厚度，可有效承担荷载，使节点应变较小且分布相对均匀；本文建立的宏观模型既考虑了节点力学性能，又考虑了框架梁端悬链线效应，经验证适用于带有该节点框架的抗连续倒塌性能分析；进行静力连续倒塌分析时，适用于方钢管柱梁柱连接铸钢节点框架的动态响应放大系数为1.6。
(3)发明了一种快速去除竖向支承的方法，对一个带有方钢管柱梁柱连接铸钢节点的2×4跨两层带楼板钢框架开展了抗连续倒塌性能试验及数值模拟分析。为进行对比，该框架被分为四个试验区域，梁柱连接铸钢节点以及全焊接节点在每个区域的分布情况各不相同。框架上逐级施加七级荷载，每级荷载下，四个区域依次完成去柱与修复过程。研究结果表明：利用轴承钢珠将滑动摩擦转化为滚动摩擦的快速去除竖向支承方法可满足连续倒塌试验分析对于瞬间去除竖向支承的需求；与全焊接节点相比，梁柱连接铸钢节点可将框架去柱位置竖向位移最大值降低17.83%，将所有测点应变变化量最大值平均降低31.30%，证明带楼板梁柱连接铸钢节点整体框架的抗连续倒塌性能优于带楼板全焊接节点整体框架。对试验框架采用四个有限元模型进行数值模拟，结果表明：带楼板模型的数值模拟结果与试验结果最为吻合，采用平面框架模型进行数值模拟偏于安全，楼板及钢框架空间效应在整体框架抵抗连续倒塌时发挥重要作用。在此基础上，继续增大带楼板整体框架模型荷载，直至结构产生导致倒塌的大变形。数值模拟结果表明：在大变形下，梁柱连接铸钢节点整体框架抗连续倒塌性能依然优于全焊接节点整体框架。
(4)开展了圆钢管柱梁柱连接铸钢节点框架抗连续倒塌性能研究。本文在前述对方钢管柱梁柱连接铸钢节点框架研究的基础上，进一步对圆钢管柱梁柱连接铸钢节点框架进行分析可知：圆钢管柱梁柱连接铸钢节点对框架抗连续倒塌性能的影响机理与方钢管柱节点类似，采用本文提出的宏观模型得到适用于圆钢管柱梁柱连接铸钢节点框架的动态响应放大系数为1.7。对整体框架抗连续倒塌性能进行动力非线性分析可知：当去柱后框架处于弹性阶段、弹塑性阶段，或导致结构发生倒塌的大变形阶段，圆钢管柱梁柱连接铸钢节点整体框架抗连续倒塌性能均优于全焊接节点整体框架。
本文提出的梁柱连接铸钢节点初始转动刚度计算方法、宏观模型、动态响应放大系数对工程实践具有重要的指导意义，关于梁柱连接铸钢节点力学性能对框架抗连续倒塌性能影响的研究有利于该节点的推广应用。
本文通过理论分析、数值模拟、试验研究相结合的方法，研究梁柱连接铸钢节点初始转动刚度及刚度退化规律，并对应用更广泛的方钢管柱梁柱连接铸钢节点对钢框架抗连续倒塌性能的影响进行深入分析。在此基础上，又研究了圆钢管柱梁柱连接铸钢节点框架抗连续倒塌性能。主要研究内容和成果如下：
(1)提出了钢管柱梁柱连接铸钢节点初始转动刚度理论及实用计算方法，为判定节点性能提供依据。通过分析足尺节点拟静力试验结果以及参数化数值模拟结果，验证了节点初始转动刚度公式的准确性并揭示了节点刚度退化规律。研究结果表明：方钢管柱铸钢节点的屈服后刚度为初始转动刚度的3.5%-6.0%，均值为4.7%；圆钢管柱铸钢节点的屈服后刚度为初始转动刚度的8.2%-10.6%，均值为9.4%。梁柱连接铸钢节点屈服后转动刚度与初始转动刚度比值不随初始转动刚度影响因素取值的变化而发生较大变化，节点屈服后刚度远小于其初始转动刚度。
(2)揭示了连续倒塌过程中方钢管柱梁柱连接铸钢节点框架梁端弯矩-轴力相互作用的力学模型；阐明了方钢管柱梁柱连接铸钢节点对框架抗连续倒塌性能的影响机理。在此基础上，建立了适用于方钢管柱梁柱连接铸钢节点框架连续倒塌分析的实用宏观模型；提出了适用于方钢管柱梁柱连接铸钢节点框架的动态响应放大系数。研究结果表明：随去柱位置竖向位移增大，框架梁端弯矩-轴力相互作用关系为梁端由受弯机制逐渐转化为悬链线机制；与全焊接节点相比，梁柱连接铸钢节点传力路径明确，由于铸钢连接件具有相对较高的刚度、强度和较大的厚度，可有效承担荷载，使节点应变较小且分布相对均匀；本文建立的宏观模型既考虑了节点力学性能，又考虑了框架梁端悬链线效应，经验证适用于带有该节点框架的抗连续倒塌性能分析；进行静力连续倒塌分析时，适用于方钢管柱梁柱连接铸钢节点框架的动态响应放大系数为1.6。
(3)发明了一种快速去除竖向支承的方法，对一个带有方钢管柱梁柱连接铸钢节点的2×4跨两层带楼板钢框架开展了抗连续倒塌性能试验及数值模拟分析。为进行对比，该框架被分为四个试验区域，梁柱连接铸钢节点以及全焊接节点在每个区域的分布情况各不相同。框架上逐级施加七级荷载，每级荷载下，四个区域依次完成去柱与修复过程。研究结果表明：利用轴承钢珠将滑动摩擦转化为滚动摩擦的快速去除竖向支承方法可满足连续倒塌试验分析对于瞬间去除竖向支承的需求；与全焊接节点相比，梁柱连接铸钢节点可将框架去柱位置竖向位移最大值降低17.83%，将所有测点应变变化量最大值平均降低31.30%，证明带楼板梁柱连接铸钢节点整体框架的抗连续倒塌性能优于带楼板全焊接节点整体框架。对试验框架采用四个有限元模型进行数值模拟，结果表明：带楼板模型的数值模拟结果与试验结果最为吻合，采用平面框架模型进行数值模拟偏于安全，楼板及钢框架空间效应在整体框架抵抗连续倒塌时发挥重要作用。在此基础上，继续增大带楼板整体框架模型荷载，直至结构产生导致倒塌的大变形。数值模拟结果表明：在大变形下，梁柱连接铸钢节点整体框架抗连续倒塌性能依然优于全焊接节点整体框架。
(4)开展了圆钢管柱梁柱连接铸钢节点框架抗连续倒塌性能研究。本文在前述对方钢管柱梁柱连接铸钢节点框架研究的基础上，进一步对圆钢管柱梁柱连接铸钢节点框架进行分析可知：圆钢管柱梁柱连接铸钢节点对框架抗连续倒塌性能的影响机理与方钢管柱节点类似，采用本文提出的宏观模型得到适用于圆钢管柱梁柱连接铸钢节点框架的动态响应放大系数为1.7。对整体框架抗连续倒塌性能进行动力非线性分析可知：当去柱后框架处于弹性阶段、弹塑性阶段，或导致结构发生倒塌的大变形阶段，圆钢管柱梁柱连接铸钢节点整体框架抗连续倒塌性能均优于全焊接节点整体框架。
本文提出的梁柱连接铸钢节点初始转动刚度计算方法、宏观模型、动态响应放大系数对工程实践具有重要的指导意义，关于梁柱连接铸钢节点力学性能对框架抗连续倒塌性能影响的研究有利于该节点的推广应用。