接触与摩擦问题广泛存在于土木结构工程中.在大跨度空间钢结构体系中,支座与节点区域存在着大量的接触与摩擦问题.由于结构跨度大且多采用二维杆件受力,接触与摩擦的局部高应力性使得节点和支座设计往往需要专门考虑.该文全面总结了空间结构中可能出现的接触摩擦问题和接触摩擦现象,包括螺栓连接接触、支座节点接触、相邻结构之间的接触等,并对接触问题进行了定性和分类.该文较为全面地总结了接触与摩擦问题的数值分析方法,包括有限元法、边界元法、数学规划法和其它一些特殊分析方法.在前人研究成果的基础上,该文从微观角度分析和阐述了接触与摩擦现象的机理,同时,着重分析了荷载条件、温度、润滑条件等因素对摩擦系数的影响,并提出了适用于空间结构工程的摩擦系数取值方法.该文建立了适用于空间梁杆系结构的两种接触问题分析模型:节点对模型和主被动体模型,并在AADS系统的基础上编制了相应的程序模块,实现了空间梁杆系结构接触问题的有限元分析.算例分析表明,所编制的程序模块具有较好的精度,可以用于空间结构中接触问题的计算和分析对空间结构中的只压、只拉接触单元,从特殊材料非线性的角度分析了接触单元的本构关系,从特殊非线性的角度描述了接触问题,将接触问题抽象为一种特殊的材料非线性,并定性分析了其非线性特征.该文采用COSMOS有限元分析软件分析了空间结构中常见的接触摩擦问题,包括高强螺栓连接接触、单面弧形压力支座接触和球铰压力支座接触问题,通过计算分析得出了一些适合于工程应用的结论.算例分析表明,长连接中各排螺栓的拉力传递是不一致的,螺栓越长,各排螺栓之间的传力越不均匀,两端螺栓传力较大,越往中排,传力越小;并且螺栓传力的不均匀性随螺栓沿拉力方向螺栓排数的增加而增加.单面弧形压力支座接触和球铰压力支座对转动都具有一定的约束作用,表征约束作用强弱的转动约束刚度可以通过接触有限元分析获得.该文提出了"摩擦铰"的概念,即利用球铰之间的接触与摩擦提供一定的抗弯刚度,其实质是相当于对结构施加了被动控制作用.分析了摩擦铰的力学模型、结构控制原理和实现问题.