榫卯式毂节点最早起源于20世纪中叶的加拿大,是一种形式简明、制造成本低、传力合理、施工安装操作便捷的空间网格结构装配式节点,可采用钢材、铝合金以及碳纤维复合增强材料等不同材料制造,能够适应不同曲率的自由曲面空间网格结构体系,满足空间网格结构建筑对节点连接系统高效、轻质和装配化的需求,在世界各地的建筑、煤炭、矿业、环保以及化工等领域的大跨度空间网格结构中均有一定程度的应用,但在我国,该类节点空间结构体系的应用较少。针对以上背景,本文主要进行了以下工作:(1)为保证批量建模的便捷性,使用参数化命令对两种不同齿形钢制榫卯式毂节点建立了几何模型,并导入至通用有限元软件ABAQUS中进一步建立有限元模型,考虑了节点模拟中涉及到的几种非线性问题,并对节点有限元模型的有效性进行了验证。(2)通过有限元软件ABAQUS对矩形齿榫卯式毂节点在低周往复弯矩作用下的滞回性能进行了数值模拟,分析了不同齿宽度、齿间距、齿高度和毂体直径对节点抗弯承载力、刚度退化以及耗能能力的影响。结果表明,齿宽度、齿间距过大时,节点的失效模式由凸齿受剪切失效转变为开槽间隔部分屈服导致失效,毂体直径较小时节点还会发生开槽与中心开孔间隔部分屈服导致失效,选用合理的节点细部尺寸可避免后两种失效模式对节点受力性能的削弱。(3)通过有限元软件ABAQUS对梯形齿榫卯式毂节点在低周往复弯矩作用下的滞回性能进行了数值模拟,分析了不同尺寸参数对节点滞回性能的影响。对比矩形齿榫卯式毂节点,该节点并未出现毂体开槽与中心开孔间隔部分屈服导致的失效模式,但会由于齿高度过小,毂体与杆端嵌入件出现较大错动导致节点失效,这种失效模式对节点受力性能的影响也较为明显。