空间结构传力途径合理、质量轻、成本低以及形式多样且能够显示人类艺术创造力,被广泛应用到实际工程中。空间结构设计的关键因素是节点构造设计。焊接空心球节点以其自身独特的优势被广泛地应用于各类空间结构中,因为它可以在空间任意方向连接杆件,布置方便。特别是应用于大跨空间结构的支座节点处,这样方便与下部的各种滑动、铰接和固定支座连接。本文主要结合实际工程,对多向受力大直径焊接空心球支座节点,运用有限元软件ABAQUS对其进行数值模拟,通过改变各参数,探寻最符合工程实际的焊接空心球节点的形式及构造。具体研究内容和结论如下。(1)采用有限元软件ABAQUS对单向受拉、压作用下的焊接空心球节点进行有限元模拟,并与文献规程中的实验结果对比,验证此分析方法的可靠性。对单向受力的焊接空心球做受压极限承载力分析,探求大直径焊接空心球承载力的影响因素并研究其破坏机理。结果表明,节点的受压承载力随球厚的增加而增大,随球径的增加而减小,随连接管管径的增加而增大。(2)结合实际管桁架工程支座节点的设计,采用ABAQUS对大直径焊接空心球节点模拟分析,研究加劲肋对焊接空心球承载力的影响。结果表明,单环加劲肋并不能改善球节点的受力性能,十字肋提高了受压承载力。(3)结合本工程实际及节点连接杆受力特点,提出一种新型加劲肋布置形式。数值分析表明,设置此加劲肋的节点满足工程需要,建议此新型加劲肋的焊接空心球节点的受压承载力提高系数取1.2。通过参数分析表明,加劲肋的宽度对承载力影响较大,厚度影响不大。为了避免出现应力集中,厚度取值亦不宜过小。(4)针对焊接空心球实际受力情况,提出其轴力柔度的计算方法,并模拟了 54组带肋球节点,根据模拟数据拟合了焊接空心球节点轴力柔度的实用计算公式。