钢材凭借其诸多优点被广泛应用于建筑结构中。近年来随着我国国民经济和建筑市场的不断发展,国内钢结构的应用范围在不断扩大,建筑钢结构科学技术领域的发展也在不断提高。但建筑科学领域对钢管结构相贯节点极限承载力以及超低周疲劳断裂方面的研究并不充分。本文以圆钢管相贯节点为研究对象,研究思路由简入繁,从平面节点入手,对常见的圆钢管X型相贯节点进行研究。空穴扩张模型(Void Growth Model,简称VGM模型)和循环空穴增长模型(Cyclic Void Growth Model,简称CVGM模型)在狗骨试件以及梁柱节点中的研究成果较多,但在相贯节点中的研究成果较少。本文采用有限元分析与试验数据相结合的方式进行研究和探索,以期找到一个适用于圆钢管相贯节点延性断裂的断裂模型。本文研究的主要内容及成果如下:(1)X型圆钢管相贯节点有限元分析中断裂预估点处的正交化Lode角值表明该点的应力状态为组合应力状态,且剪切应力较大,而VGM断裂模型中的韧性参数η是在轴对称拉伸试验中测得,并未考虑Lode角对其断裂预测结果的影响,在VGM模型中考虑Lode角参数影响可提高该模型在圆钢管相贯节点断裂预测的适用性,经本文对现有试验数据的初步分析,建议采用修正后的X-VGM模型进行断裂预测,能够更好的预测X型圆钢管相贯节点的延性断裂并满足实际需求。(2)节点断裂处的应力幅会随着初始位移(加载幅值)的改变而产生相应的变化,因此初始位移(加载幅值)对节点在往复荷载作用下的荷载循环次数有较大影响。为考虑节点在罕遇强地震荷载作用下的耗能能力,在设计节点尺寸时应刚柔并济,并严格控制焊接质量。(3)增加焊脚高度可以提升节点的滞回性能,当焊缝强度与节点刚度相匹配时,可以大幅提升节点的滞回性能。(4)节点耗能虽以主管凹凸变形为主,但由于支管壁厚限制了连接处的焊脚高度,而连接处的强度又要与主管刚度相匹配,因此设计时要严格控制节点各构件之间的匹配关系。(5)焊缝构型对节点断裂预测和滞回性能有很大的影响,应根据节点自身特性的不同,评价焊缝构型对节点滞回性能的影响,当β较大、主管刚度较高时易采用对接焊缝。