近几年来，随着工程的需要以及工艺水平的提高，大直径高强度螺栓在网架结构螺栓球节点中的应用有增多的趋势，但对大直径螺栓球节点的研究却很少。锥头作为螺栓球节点中受力比较复杂的连接构件，我国现行规范《网架结构设计与施工规程》并没有提出明确的强度计算公式。 本文进行了7组由钢管、锥头、螺栓(M68～M90)、螺栓球等组成的节点的承载力试验研究，介绍了试验方法、评定准则、节点中各部件的受力性能、破坏特征等。试验表明锥头是整个螺栓球节点的薄弱环节，容易沿径向开裂，强度明显低于钢管强度。底板厚度不足，材料屈服强度偏低是锥头强度不足的原因；大多数螺栓承载力难以达到规定的检验要求；会出现球体内螺纹剪坏、螺栓被拔出的破坏现象。为了工程安全，网架结构大直径高强度螺栓球节点的设计和制造必须予以特别的重视。 经过现有文献关于常用锥头极限承载力计算公式与本文试验结果的比较，表明现有文献公式计算获得大直径锥头的极限承载力明显过于保守，不适合直接用来计算大直径锥头的极限承载力。 在试验研究的基础上对本文大直径螺栓球节点试验中的薄弱环节锥头进行了弹塑性有限元计算，了解了锥头的应力分布状况及塑性开展情况，深入分析了锥头的破坏机理，提出了锥头极限承载力的判定标准；并将试验结果与有限元分析结果进行比较，验证了有限元模型的有效性及适用性。对试验的锥头进行评价，提出了加强措施。 选取影响锥头极限承载力的主要因素，应用正交分析原理和本文建立的有限元模型和极限承载力判断准则，对这些因素进行了参数分析，获得了大直径锥头破坏模式的规律及塑性开展情况，明晰了各参数对锥头极限承载力的影响特点，并从受力机理层面阐述了各参数对极限承载力的影响效应。 在参数分析的基础上通过多元回归技术得出大直径锥头底板塑性贯通模式和锥壳塑性贯通模式的极限承载力计算公式。经过公式本身的回归校验、统计分析以及与试验结果的对比分析，证明本文得出的大直径极限承载力公式具有较高精度。在上述基础上进一步推导出大直径锥头承载力设计值的计算公式，并考察了公式对不同钢号的材料以及常规尺寸锥头的适用性。最后通过本文公式对澳门网架工程中设计的大直径锥头作出评价，对不满足规范要求的7种型号的锥头提出补强措施。