近几十年来,随着国家经济的高速发展,钢结构在建筑结构领域得到广泛应用,新的钢材材料型号、构件种类、结构样式不断出现,其中,空间网格结构公共建筑在现代化城市中星罗棋布。这些公共建筑除满足日常功能外,还要求其具有地震避难所功能,成为灾难地震时灾民避难、应急救援指挥中心与物资转运据点等。国内外的许多学者也从不同的角度对螺栓球节点高强螺栓、圆钢管杆件及高层框架梁柱节点的疲劳性能做了大量试验研究,积累了大量资料;但是关于大跨度空间结构在强震下超低周疲劳性能方面的研究仍然较少,这己经严重阻碍了空间钢结构在抗震性能方面的发展。所以,对螺栓球节点钢管体系的超低周疲劳性能试验研究刻不容缓。本文为国家自然科学基金项目:《强震下螺栓球网格结构超低周疲劳性能与评定方法研究》(51578358)的内容之一。课题组依托国家自然科学基金项目,进行了地震作用下钢管螺栓球组配试件的超低周疲劳性能试验研究,本文重点研究组配试件的断裂现象、耗能能力、断裂机理,主要做了以下几方面工作:(1)课题组设计了一套螺栓球节点钢管体系超低周疲劳试验方案,具体工作内容包括试验模型的设计、加载制度的确定。(2)完成12个轴向拉—压往复荷载作用下的高强螺栓管球组配试件超低周疲劳试验,观察试件试验现象,记录试件出现明显变化的加载时间节点,并测量杆件裂缝开展。通过实验现象、滞回曲线等分析研究加载制度、杆件长细比对试件超低周疲劳破坏形态的影响。(3)采用OpenSees地震工程模拟软件对高强螺栓管球组配试件进行数值模拟分析,通过对比试验与模拟结果,验证试验结果的正确性及OpenSees在研究网架结构圆钢管杆件地震作用下超低周疲劳性能方面的可行性。(4)对部分试件破坏断口进行了宏观及微观形貌分析,判断试件裂纹萌生原因、断裂机理。