大跨空间结构网架中常用焊接空心球节点，本文针对它的改进形式——钢管贯通焊接空心球节点的力学性能进行了理论及试验研究。工程使用的焊接空心球直径一般小于等于900rmm，在球体内加肋可以进一步提高其承载力，当承载力仍不够时，就可以采用钢管贯通焊接空心球节点。钢管贯通焊接空心球是连接在焊接空心球上的最大受力钢管直接贯通焊接空心球，并与空心球焊接。它与焊接空心球节点相比，其的优点在于减小了杆件传递给空心球的力，部分轴力因为钢管贯通而传递出空心球节点，这样只有部分轴力作用在球体上，因而很好地解决了焊接空心球节点承载力不够的问题，为此，本文提出了轴力贯通系数K来衡量节点轴力贯通的能力。贯通钢管穿出球体后轴力减小，可以在此将大管转换成小管。钢管贯通焊接空心球节点不依靠一味扩大球径、加肋、增大球体壁厚等方式来解决焊接空心球节点承载力不足的问题，而是转换思路，通过钢管贯通球体而主动减小施加球体上的作用力。本文研究的这种新型节点形式不仅很好地解决了工程中空心球节点承载力不足的问题，而且这种新的转换思路的方法对空间结构其它方面的发展也有借鉴意义。 本文重点研究的是钢管贯通焊接空心球节点，对节点外侧大小钢管转换所用的法兰盘也进行了理论与试验研究。本文以非线性有限元理论为基础，ANSYS为分析工具，采用Solid45实体单元模拟节点的受力屈服直至破坏过程。研究了钢管轴力、钢管壁厚、空心球壁厚、贯通钢管的直径对贯通系数K的影响；钢管贯通对球体自身承载力下降的影响。结合模型试验对有限元分析结论进行分析对比，验证了有限元分析结果的可靠性。 本文研究工作为钢管贯通焊接空心球节点和法兰盘节点的设计具有一定指导意义，为这类新型节点形式的进一步研究工作奠定了基础。