摘要：本文首先分析了钢结构梁柱节点的破坏原因，（钢结构设计培训）然后提出了修复和加固措施。
关键词：钢结构，梁柱节点，破坏原因，修复，加固。
一、梁柱节点破坏的原因分析
1 受力性能分析
在《高层建筑民用钢结构技术规程》中规定：当框架梁与柱翼缘刚性连接时，梁翼缘与柱应该采用全熔透焊缝连接，梁腹板与柱宜采用高强螺栓摩擦型连接，并且在柱上对应于梁翼缘的位置应该设置腹板加劲肋。这种形式的节点受力主要是梁翼缘承受弯矩作用而高强螺栓承受剪力作用，《规程》中规定需要验算的有梁与柱的连接在弯矩和剪力作用下的承载力，在梁上下翼缘标高处设置水平加劲肋或隔板的厚度，以及节点域的抗剪强度。
2 破坏原因分析
（1）对材料性能的认识
在一般荷载作用下，钢结构是具有很好的受力性能的。但是在如地震等特殊荷载的作用下，则要求钢材具有很好的延性。而钢材在三向受拉的情况下由于无法形成侧向收缩或者剪切滑移变形，就会在没有明显屈服的时发生脆性破坏。特别是在梁柱翼缘焊接接头的部位，由于全熔透焊接的约束较大以及残余应力的影响，钢材处于三向应力状态，在反复荷载很容易出现脆断或裂缝的现象。在日本的阪神地震中就出现过箱形截面柱断裂的情况，特别是在大截面的构件中，由于其延性比小截面的构件差，更容易产生这种破坏形式。同时有时候梁所选用钢材的屈服强度过高，材质延性差，达不到弱构件的目的，梁无法先屈服形成塑性铰。
（2）施工质量方面的不足
在一般的荷载作用下破坏的梁柱节点主要的原因就是施工质量的问题。对于梁柱翼缘焊接的部分，由于工艺孔大小的限制，梁翼缘中心线所对的焊缝处总会存在一些缺陷，而且由于很难保持其焊接的连续性，所以焊缝周围的残余应力将会很大，这样使构件在一开始就处于不利的应力状态，在荷载的作用下就可能发生焊缝处的脆性断裂或者梁柱翼缘靠近焊缝部位的过早屈服。对于梁腹板高强螺栓，施工中可能存在的问题是螺栓的预应力值不够等，这样在反复荷载作用下，螺栓可能发生松动而失效。而对于柱内侧的水平加劲肋，在有些工程中，没有和梁的上下翼缘平齐，则可能发生柱翼缘发生局部屈曲，日本阪神地震中就出现了这样的情况。而且对于焊接垫板的存在造成的初始裂缝在荷载作用下向梁柱扩展。
（3）设计方面问题
有研究表明，现在常用的这种栓焊混合连接在地震作用下的受力情况不是特别有利，这是因为“柱对梁翼缘提供了较强的约束，限制了由剪切变形所引起的梁上、下翼缘的翘曲，使其处于三向应力状态，严重降低了此处钢材的延性和强度。”而且也有研究表明，虽然在焊接梁柱翼缘时加垫板能够保证焊接的质量，但是由于垫板的存在对于其在反复荷载下的受力却是不利的。总之，节点破坏的形式很多，其原因也是多种多样的，即使对于一个节点其破坏也可能是多种因素共同作用的结果。
二、修复及加固措施
结构的修复是指对受损结构进行检修使其能够恢复到受损前的强度、刚度以及变形能力；而结构的加固是指对于需要提高其受力性能结构，不论是受损的还是没有受损的，采取一定的措施提高其原有的强度、刚度以及塑性变形能力。一般来说，对于只是承受普通荷载的结构，如恒荷载、活荷载及风荷载等，由于施工质量等原因，使其承载力不足，但是有轻微破坏的结构，只需要简单的修复；但是对于一些严重破坏的结构，或是设计出现不足，使其不能承受各种荷载工况组合的结构，则需要对其进行加固。
1修复措施
（1）连接破坏的修复
连接修复主要是指焊接连接和螺栓连接的破坏或者设计不足进行维修，使其能够满足荷载的要求。在现行的《钢结构加固技术规范CECS 77_96》中对各种可能的连接破坏的修复措施和具体的操作方法做了详细的规定。由于施工原因出现的焊接缺陷包括焊缝尺寸不足、裂纹、气孔、未焊合等，原则上对于节点这种较重要的部分需要刨掉重焊，并作防腐处理。而对于本文所讨论的这种栓焊混合连接的节点，如果由于地震等荷载作用下在梁柱翼缘的焊缝处出现了裂缝需要修复的具体步骤是：先出去原有的垫板，将焊接工艺空扩大，再将和翼缘一样厚的引弧板临时安装在翼缘出现裂缝的位置，然后将原来的有裂缝的焊缝延裂缝上下两面分别全宽表面刨槽，重新焊接后24 小时进行超声波探伤检查。而对于发生破坏的螺栓则只需要简单的更换。
（2）梁柱翼缘屈服或断裂的修复
一般来说对于梁柱板件出现小范围的屈服，就不需要更换原构件，通常采用粘贴钢板的方法简单修复就可以了，但是如果出现在梁柱翼缘中大范围的屈服或者裂缝，则需要对破坏的部分进行全部更换，主要是将损伤部分切断、取出，再将新的构件插入，基本上在现场焊接。柱的修复做法和梁大致，但是一般来说柱都要整段全部更换。
（3）其他破坏的修复
主要是指前面提到的由于施工质量问题，柱内侧的水平加劲肋没有和梁的上下翼缘平齐的情况以及由于设计考虑不足节点区域出现柱腹板局部的屈服或者裂缝现象。对于前一种情况的修复措施只需要切割掉原来的水平加劲肋，再重新设置。而对于后一种如果是非重要节点，可以采用嵌板法修复，其具体做法也是将缺陷部分切除，用等厚同材质的嵌板嵌入然后焊接连接，其中嵌板的边缘应该加工成对接焊缝要求的坡口形式。而受力的关键部位或者裂纹比较集中不宜采用嵌板法修复的节点，则应该采用附加盖板加固，一般宜采用双层盖板且宜与原板等厚，并设法将加固盖板压紧。
2加固措施
加固主要是要提高梁柱节点的强度、刚度以及变形能力，使其满足一般设计理念中的“强节点”的要求，也就是要使塑性铰出现在离节点区域较远的位置，而且由于要求“强柱弱梁”，所以塑性铰应该出现在梁上面。要达到这样的要求主要的思路是对节点区域进行补强加固，提高其相对的强度及刚度。
国外的一些研究成果并且已经写入国外的规范中的加固方式如下：在梁的下翼缘或者上下翼缘同时设置加劲板，在梁翼缘上附加盖板，或是在梁的下翼缘或者上下翼缘同时加斜向支撑板支撑在梁柱翼缘之间，以及在梁柱侧面加竖向的夹板等几种。对于附加的构件和梁柱翼缘的连接除了可以用焊接连接以外，也可以用高强螺栓连接。
3 修复加固中需要注意的问题
（1）正式修复加固前的临时加固或者临时支撑的工作。特别是构件上出现裂缝，如梁柱腹板，一经发现，就应该先进行止裂处理，防止裂缝的进一步扩展，并且由于部分构件的失效，在加固前对破坏严重的结构一般需要临时支撑，以防止结构的倒塌。
（2）修复和加固过程中需要比较可靠的支撑。特别是梁柱截面需要大范围的更换时，相当于一部分主体结构完全退出了工作，全部的荷载都是由支撑来承担。所以对支撑的设计需要特别的注意，以保证在施工过程中的安全。
（3）施工质量要有足够的保证，特别是对于用焊接来加固的结构，在焊接的过程中因为原有结构的存在可能还会出现仰焊等情况，在施工的时候需要特别的注意。同时，还应该采取一定的措施消除新焊接的部分对原有结构的热影响，同时控制焊接残余应力的作用。在加固完成之后还应该做超声波检查等等。
三、结语
目前对结构的修复和加固研究还不是十分充分，很多问题还需要进一步的试验研究和基于试验结果的理论计算分析，同时还需要形成一定的简化设计计算东西供实际工程中使用。