铸钢节点因其形式灵活多样、铸造可变性强、受力性能可靠等优点在大跨空间钢结构中日趋流行。相比其他节点形式，铸钢节点的最大优势在于对结构疲劳性能的改善，因此，国外某些承受疲劳载荷的工程结构已开始采用铸钢节点。然而，针对铸钢节点疲劳性能的研究在国外尚处在起步阶段，国内还没有见到公开文献报道。杭州湾跨海大桥海中平台观光塔在设计中采用了铸钢节点，波浪疲劳载荷是其主要载荷之一。本文针对此工程的疲劳问题，对铸钢节点进行了疲劳研究及优化设计，主要研究内容和方法如下：　　 1、对铸钢节点的疲劳研究国内外现状进行了介绍，针对工程中广泛采用的GS-20Mn5V铸钢进行了材料疲劳试验与分析，得到了相关疲劳性能数据，包括完整的S-N曲线、疲劳极限，并对疲劳试样断面进行了分析，为工程实际应用提供了参考依据。　　 2、针对承受波浪载荷的铸钢节点，利用统计学的方法，将波浪载荷处理为平稳随机过程，按修正的皮尔逊-莫斯柯维奇谱建立波浪功率谱密度函数；采用谱分析方法计算应力响应功率谱，并归纳其概率特性；利用试验研究的成果，得到构件的疲劳极限，进行危险点疲劳强度的验算。　　 3、针对观光塔铸钢节点的环形对接焊缝设计了双边焊、带套筒的单边焊、带垫块的单边焊和不带垫块的单边焊四种焊缝细节，计算分析了等幅波浪载荷下各种焊缝的疲劳寿命。　　 4、分析了铸钢节点的铸造方法和质量检测方法，针对目前的工艺水平，提出了铸钢节点抗疲劳优化设计步骤；综合运用断裂力学、有限元理论和疲劳强度理论等知识对含有初始缺陷的铸钢节点进行了疲劳数值计算，并验算了初始缺陷是否合理。　　 论文研究结果表明，观光塔铸钢节点的疲劳性能是可靠的，检测得到的初始缺陷尺寸是合理的。