焊接空心球节点构造和制造均较简单，是空间网格结构中广泛使用的节点形式之一。网格结构为空间受力体系，节点受力较为复杂，再加之节点的母材为耐火性能较差的钢材，在火灾中节点处于高温和高应力状态。这就使得球节点成为网格结构中的薄弱环节，对结构整体的承载力有着重要影响。然而，目前对焊接空心球节点火灾下力学性能的研究只限于简化模型的有限元分析，没有形成系统的理论。因此，有必要对焊接空心球节点的抗火性能进行深入研究，掌握其在火灾发生时的破坏规律，从而设法提高其抗火能力，有利于确保网格结构整体的安全性能和保护人们生命财产安全。 针对焊接空心球节点抗火研究现状，本文采用试验的方法对其在恒定高温下的力学性能进行了研究，并基于现有的钢材高温性能本构关系和试验的实际温度变化曲线，采用有限元方法对试验中焊接空心球节点进行了数值模拟分析，主要研究内容如下： (1)焊接空心球节点恒温加载试验 采用火灾试验的方法研究了焊接空心球节点在恒定高温下持续施加轴向荷载的力学性能。重点研究恒温加载下，球节点的承载力、温度场分布、轴向变形等内容，并深入分析了节点高温下的破坏形态和形成原因。 (2)按试验的实际温度曲线模拟焊接空心球节点力学性能 将拟合的实际温度曲线作为焊接空心球节点的温度输入，计算了三个不同温度下，球节点的温度场、轴向变形、极限承载力，并与试验结果进行对比分析。 (3)拟合出了焊接空心球节点各温度下极限承载力降低系数的经验公式 提出一种简化的球节点高温承载力计算方法，并用该方法计算了38个不同几何尺寸的球节点在分别200℃～800℃下的极限承载力；研究了不同的参数对承载力的影响，并利用最小二乘法回归了各温度下承载力降低系数的经验公式。 通过上述试验和理论研究，本文确定了焊接空心球节点恒温加载的温度场分布规律、轴向变形规律和承载力下降规律：确定了球节点在实际温度曲线下施加轴向荷载的热-结构耦合分析方法。同时提出了可供设计参考的节点高温承载力经验公式，为球节点的抗火设计提供了理论依据。