本书系统介绍了作者在钢结构和钢与混凝土组合结构中，外环板式方形柱-H 型钢梁连接技术领域取得的多项创新性研究成果，主要研究对象包括外环板式方形钢管柱-不等高 H 型钢梁连接节点、外环板式方形钢管混凝土柱-不等高H型钢梁组合节点、考虑楼板作用的外环板式方形柱-组合梁连接节点、外环板式方形钢管角柱-H型钢梁节点。全书分析研究了外环板式方形柱与H型钢梁连接节点在钢管柱有无填充混凝土、是否考虑楼板作用影响、梁截面高度比，以及双方向加载等不同构造措施、不同荷载作用下的力学性能，同时完成了相应的有限元模拟和参数分析，最后建立起外环板式方形柱-H型钢梁连接节点计算模型，推导出了实用的承载力计算公式。
本书可供土木工程领域的设计、施工等相关从业人员参考，也可作为高等院校结构工程专业的教学用书。

第1章 　绪论
1.1 　外环板式方形柱-H型钢梁连接节点的特点
1.2 　外环板式方形柱-H型钢梁连接节点的发展和研究
1.2.1 　外环板式方形钢管柱-不等高H型钢梁连接节点
1.2.2 　外环板式方形钢管混凝土柱-不等高H型钢梁组合节点
1.2.3 　考虑楼板作用的外环板式方形柱-组合梁节点
1.2.4 　外环板式方形钢管角柱-H型钢梁连接节点
1.3 　本书主要内容
第2章 　外环板式方形钢管柱-不等高H型钢梁连接节点
2.1 　引言
2.2 　试验研究
2.2.1 　试件概况
2.2.2 　材料属性
2.2.3 　试验方案
2.2.4 　节点域测量方法
2.3 　试验结果
2.3.1 　滞回曲线
2.3.2 　骨架曲线
2.3.3 　破坏模式
2.3.4 　耗能能力
2.3.5 　节点域应变分析
2.3.6 　刚度退化
2.3.7 　节点域剪切承载力退化
2.4 　有限元分析
2.4.1 　有限元模型的建立
2.4.2 　材料属性
2.4.3 　分析步及接触设定
2.4.4 　边界条件
2.4.5 　网格尺寸的划分
2.4.6 　滞回曲线对比
2.4.7 　有限元破坏形态与试验破坏形态对比
2.4.8 　骨架曲线对比分析
2.5 　参数分析
2.5.1 　梁截面高度比对节点域剪切性能的影响
2.5.2 　方形柱截面宽厚比对节点域受力性能的影响
2.5.3 　轴压比对节点域受力性能的影响
2.5.4 　梁柱宽度比对不等高梁柱节点的力学性能的影响
2.5.5 　梁翼缘宽厚比对节点域力学性能的影响
2.5.6 　H型钢梁高宽比对节点域受力性能的影响
2.5.7 　不同参数影响下节点域的屈服模态
2.5.8 　模型受力分析
2.5.9 　节点域的应力传递规律
2.6 　计算分析
2.6.1 　屈服承载力计算
2.6.2 　剪切承载力分析
第3章 　外环板式方形钢管混凝土柱-不等高H型钢梁组合节点
3.1 　引言
3.2 　试验研究
3.2.1 　试件概况
3.2.2 　材料属性
3.2.3 　试验加载方案
3.2.4 　测量方案
3.2.5 　试验现象及破坏特征分析
3.3 　试验结果
3.3.1 　滞回曲线
3.3.2 　骨架曲线
3.3.3 　耗能能力
3.3.4 　刚度退化
3.3.5 　剪切承载力退化
3.3.6 　应变分析
3.4 　有限元分析
3.4.1 　有限元模型的建立
3.4.2 　材料属性
3.4.3 　接触作用
3.4.4 　边界条件及加载方式
3.4.5 　定义网格模型
3.4.6 　有限元与试验滞回曲线对比
3.4.7 　有限元与试验节点域钢管破坏形态对比
3.4.8 　有限元与试验混凝土破坏形态对比
3.5 　参数分析
3.5.1 　尺寸效应对节点域力学性能的影响
3.5.2 　方形柱截面宽厚比对节点域力学性能的影响
3.5.3 　节点域高宽比对节点域力学性能的影响
3.5.4 　轴压比对节点域力学性能的影响
3.5.5 　梁翼缘宽度与方形柱截面宽度比对节点域力学性能的影响
3.5.6 　梁翼缘宽厚比对节点域力学性能的影响
3.5.7 　梁腹板高宽比对节点域力学性能的影响
第4章 　考虑楼板作用的外环板式方形柱-组合梁连接节点
4.1 　引言
4.2 　试验研究
4.2.1 　试验体设计
4.2.2 　材料性能
4.2.3 　试验装置和加载方案
4.2.4 　计测方法和量测内容
4.2.5 　弯矩曲率图中关键指标处的变形
4.3 　试验现象
4.3.1 　破坏模式
4.3.2 　滞回性能
4.3.3 　骨架曲线及其主要性能点定义
4.3.4 　刚度退化
4.3.5 　耗能能力
4.3.6 　弯矩能力退化
4.4 　基于MARC的有限元分析
4.4.1 　有限元模型建立
4.4.2 　元素类型
4.4.3 　材料性能
4.4.4 　接触与连接
4.4.5 　边界条件
4.4.6 　模型验证
4.5 　基于MARC的参数分析
4.5.1 　尺寸效应
4.5.2 　轴压比
4.5.3 　楼板厚度
4.5.4 　楼板强度
4.5.5 　柱宽厚比
4.6 　基于ABAQUS的有限元分析
4.6.1 　有限元模型建立
4.6.2 　元素类型
4.6.3 　材料性能
4.6.4 　相互作用
4.6.5 　边界条件
4.6.6 　模型验证
4.7 　基于ABAQUS的参数分析
4.7.1 　尺寸效应
4.7.2 　节点域高宽比
4.7.3 　楼板厚度
4.7.4 　楼板强度
4.7.5 　柱宽厚比
4.8 　考虑楼板作用的外环板式方形柱-组合梁连接节点承载力计算
4.8.1 　模型分析
4.8.2 　外加强环承载力计算
4.8.3 　钢管柱承载力计算
4.8.4 　钢管柱-钢梁节点承载力计算
4.8.5 　结果对比分析
第5章 　外环板式方形钢管角柱-H型钢梁连接节点
5.1 　引言
5.2 　试验研究
5.2.1 　试件概况
5.2.2 　材料性能
5.2.3 　试验装置和加载

钢与混凝土组合结构具有承载力高、抗震性能好、
适用范围广、绿色节能低碳等优点，适用于中高层和超
高层建筑、大跨度空间结构建筑以及工业建筑当中，是
未来绿色建筑的主要发展方向。方形柱-H型钢梁连接节
点作为影响钢与钢管混凝土柱组合结构体系整体抗震性
能的关键技术难题，一直受到众多学者的讨论和研究。
外环板式方形柱-H型钢梁连接节点作为一种刚性连
接节点形式，节点构造简单、焊接难度低、施工方便，
且刚度大、承载力高、塑性好、传力路径清晰，节点核
心区应力分布均匀，柱体贯通，连续性好，适用于各种
钢结构和钢管混凝土组合结构中，被越来越多的土建工
程采用，取得了良好的经济效益和社会效益，而工程适
用范围扩大也使得人们对这种梁柱节点的认识要求不断
提高。因此，外环板式方形柱-H 型钢梁连接节点也逐
渐成了钢结构研究领域的一个重要分支和热点研究方向
。随着我国大力推行建筑工业化和绿色钢结构建筑的发
展，钢结构在土木工程领域具有广阔的市场前景和应用
空间，因此开展外环板式梁柱节点连接技术的研究具有
重要意义。
本书是作者及其课题组近年来开展外环板式方形柱
-H 型钢梁节点连接技术研究方面的成果总结，全书共
分为6章。第1章为绪论，主要讲述外环板式方形柱-H型
钢梁连接节点的特点和发展现状，简要介绍本书的目的
、方法和内容。第2章详细介绍了外环板式方形钢管柱-
不等高H型钢梁连接节点的试验研究、有限元分析、参
数分析和计算，并提出了改进型外环板式方形钢管柱-
不等高H型钢梁连接节点的构造形式及设计方法。第3章
从试验研究、有限元分析和参数分析三方面开展了对外
环板式方形钢管混凝土柱-不等高H型钢梁组合节点的研
究，发现了节点的破坏模式。第4章通过对考虑楼板作
用的外环板式方形柱-组合梁连接节点进行试验研究、
有限元分析和参数分析，提出了抗弯承载力计算方法。
第5章以外环板式方形钢管角柱-H型钢梁连接节点为研
究对象，对其开展了试验研究、数值模拟和参数分析，
同时提出了相应的承载力计算公式和节点设计方法。第
6章对上述研究工作进行了系统性总结，同时对未来外
环板式方形柱-H型钢梁连接技术研究的发展方向做出了
展望。
本书作者及其课题组围绕外环板式方形柱-H 型钢
梁连接节点方面已经开展了多项研究，相关研究成果在
国内外多个高水平期刊上陆续发表，受到许多研究人员
的关注和引用。本书所反映的研究课题先后获得日本文
部科学省基盤研究（项目编号：25289186）、若手研究
（项目编号：25820268）、山东省自然科学基金（项目
编号：ZR2016EEB38，ZR2020QE246）、中国博士后科
学基金（项目编号：2017M612226）、国家重点研发计
划项目课题（项目编号：2016YFC0701200-4）、香港
研究资助局重点项目（项目编号：HKU R7027-18）等
的资助，在此表示感谢。本书的顺利出版得到了多方的
支持与帮助，感谢河野昭彦教授（日本九州大学）、松
尾真太朗副教授（日本九州大学）、王燕教授（青岛理
工大学）、潘巍教授（香港大学）、白涌滔研究员（重
庆大学）、乔崎云副教授（北京工业大学）的指导与建
议。本书作者指导的研究生陈功梅、井后凯、武梦龙、
王玲玲等在试验研究和数值分析方面协助作者做了大量
工作，研究生阚建成、李映泽、赵斐、周洋、刘旭、刘
艺、周万求、王子安、刘林广等均参加了与本书相关的
辅助性工作，作者在此一并表示衷心的感谢。
钢结构和钢管混凝土组合结构作为绿色建筑中的一
部分，其学科体系包含的内容丰富，作者虽然已经对外
环板式方形柱-H 型钢梁连接节点这一关键分支开展了
大量研究工作，为该领域后续研究的学者进行了一些尝
试和探索，但本书中所得出的研究成果也仅代表作者本
人当前对相关问题的认识和推断。随着科学技术的不断
发展，以及对外环板式方形柱-H型钢梁连接节点认识的
不断深入，书中部分内容必将得到进一步补充、改进和
完善。
限于作者的学术水平，本书难免存在不足之处，还
望读者批评指正。作者真诚欢迎与读者通过各种方式，
就书中涉及的研究内容进行更加深入的学术交流和探讨
。
牟　犇
2021年4月