焊接抗弯框架钢结构一向被认为具有构造简单、施工方便、形式多样及良好的塑性变形能力和抗震性能等优点。然而经过地震后,表面上看来并无因节点破坏而导致钢结构的直接破坏或倒塌,甚至一些处于中等强度地震区的建筑结构看上去丝毫无损。经研究表明,大范围的节点脆性破坏确实已经发生,破坏程度由细小的微裂纹到完全的柱截面断裂不等。甚至完全丧失了承载力。铸钢节点一些建筑的破坏情况严重到在一层或几层的所有抗弯节点全部断裂,并出现了显著的永久性侧向位移。这些观察结果改变了结构工程领域对这种常规钢结构节点的设计和施工方法的认识,人们对现行钢抗弯框架的焊接节点的设计和施工方法提出了疑问,开始怀疑这些节点在地震作用下是否具有足够的安全度。
钢结构连接主要有内隔板式、外隔板式和内隔板式3种,普遍适用第3种连接。在大量的地震中,内外隔板式梁柱节点的脆性破坏都是从焊缝端部的焊趾开始。同时,试验表明梁体的翼缘在靠近节点焊缝处的应力分布极其不均匀。根据试验绘制的翼缘应力分布图,铸钢节点靠近焊缝处梁体中轴线处的应力小,边缘的应力大;距离节点焊缝距离越远应力分布图也可以看出梁的翼缘上的应力分布,即边缘应力大,中间应力小。梁翼缘处出现这种应力分布情况,主要是由于梁腹板对翼缘的嵌固作用导致梁边缘部位的应变小于中轴线的。
在地震作用下,由于这种应力分布的不均匀性,梁将首先从边缘进入塑性状态。同时由于钢材的应变硬化效应,在中轴线处梁翼缘达到屈服应力并刚刚形成塑性铰或还没有形成塑性铰之前,边缘处的应力可能已经达到了钢材的极限强度或焊缝的破坏应力。产生裂纹。另外在梁腹板与柱连接处没有竖向加劲肋,由于柱翼缘平面外的弯曲变形使得梁腹板承受的弯矩减小,引起梁翼缘应力增加。因此在塑性变形很小的情况下,节点就发生了破坏。