随着改革开放以来我国经济蓬勃发展,基础设施建设方兴未艾,而大跨度的钢结构工业建筑也越来越多,它外形美观、重量较轻、受力合理且刚度较大,能在工厂实现装配化,方便施工。在大跨度钢结构工业建筑中工业厂房占有举足轻重的地位,在大跨工业厂房中运用较多的是焊接空心球节点和螺栓球节点,但是这些节点形式容易受工艺的影响从而导致精度不高,难以满足施工要求。所以改进大跨度工业厂房的节点形式亟需解决,本文创新性的提出了采用方钢管相贯节点形式并应用到大跨工业厂房,改善以往节点形式的不足。本文采用方钢管相贯节点的原因是因为近年钢管结构不断发展,方钢管跟圆钢管都被广泛应用于各种住宅建筑与大型工业产房中,尤其是方钢管具有平直切割和受力性能良好的优点而在工程中应用更加广泛。所以对通过对大跨度工业厂房进行建模分析,得出方钢管相贯节点的适用性和可行性。但由于这种结构中管节点的主管和支管在焊接处存在几何形状本身的曲率不连续现象,加上焊接初始缺陷和焊接残余应力等因素影响从而引起焊缝周围出现很高的应力集中。在吊车荷载、风荷载、海浪荷载、地震荷载等随机荷载循环作用下,焊缝处容易发生疲劳破坏,严重影响其使用性能,甚至导致整个结构发生破坏。所以,对方钢管不同节点形式的应力集中的研究是十分必要的。通过总结前人对方钢管相贯节点的研究成果,发现其研究主要集中在管节点抗弯承载力和刚度等方面较多。同时,我国《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中钢管结构部分只给出了管节点承载力的计算公式,并未给出有关热点应力或SCF的计算公式。本文不仅对大跨度工业厂房进行建模分析并对日后大跨工业厂房中应用的方钢管相贯节点的尺寸给出合理化建议,同时对方钢管节点进行了疲劳验算。本文的研究内容和研究方法如下:1、通过大量查询了解国内外参考文献及研究成果,详细了解国内外钢管结构的发展以及应用范围,并对管节点的应力集中现象进行收集。2、通过使用方钢管相贯节点形式并采用有限元分析软件MIDAS/GEN对大同市某大跨工业厂房进行设计分析,论证使用方钢管相贯节点的合理性。3、利用ABAQUS软件对平面X型、Y型、K型、T型、N型方钢管相贯节点进行有限元模拟分析,得出它们的热点应力值,并改变它们的不同参数大小得出应力集中系数。4、通过origin软件对上述结果进行分析拟合曲线,并提出不同类型不同参数下的应力集中计算公式,最终为设计人员提供参考。