为了应对网格结构发展带来的结构形式日益复杂、管件直径不断增大、交汇杆件数量不断增加等众多问题,直径大于900mm的大尺寸焊接空心球节点被广泛应用到实际结构中。但现行设计规程只对直径小于900mm的常规焊接空心球节点的设计进行了详细规定,而对于大尺寸焊接空心球节点的设计尚无具体规定,需通过足尺试验和有限元模拟来完成设计。因此在实际工程中,大尺寸焊接空心球节点的设计存在诸多问题,且需耗费大量的人力、物力和财力。为解决上述问题,亟需对直径大于900mm的大尺寸焊接空心球节点承载力进行研究,提出适用于工程的设计建议。本文以临沂北站工程中大尺寸焊接空心球节点足尺试验为基础,基于有限元模型对直径大于900mm大尺寸焊接空心球节点在轴压作用下的极限承载力进行了系统分析,揭示不同构造及受力条件下焊接空心球的破坏模态规律,提出了考虑加劲肋影响的大尺寸加肋焊接空心球节点的轴压承载力计算公式。首先对国内外关于焊接空心球节点在轴向和压弯作用下的极限承载力研究进行综述。结果显示现有研究主要集中于直径小于900mm小尺寸焊接空心球节点,对于加肋焊接空心球节点极限承载力的研究较少,并缺失对加劲肋破坏模态的具体研究;针对大尺寸焊接空心球节点的研究则非常有限。并对国内两部针对焊接空心球节点设计的常用规程的计算公式和适用范围进行了总结与比较。在此基础上,明确了本文研究内容与研究思路,并进一步明晰了本文的研究意义。其次,对两个直径分别为1200mm和1400mm的大尺寸焊接空心球节点足尺试验进行了详述,初步探明了大尺寸多管焊接空心球节点在实际工况下的弹性性能。基于该试验,建立了ABAQUS有限元模型,并用试验数据对有限元模型进行校核。采用校核后的有限元模型对其中球径1200mm的大尺寸多管焊接空心球节点进行了扩展分析,重点针对该节点加劲肋厚度的设置情况进行了讨论。基于两组单管无肋和多管单肋的典型试验对本文提出的建模方法进行了进一步校核。对本文参数分析有限元建模方法进行了详述,对大尺寸无加劲肋和加肋焊接空心球节点进行了多种参数组配的参数分析,包括球径、管球径比、球径厚比、加劲肋高度和厚度等参数。随后,对大尺寸无加劲肋焊接空心球节点的极限状态特性、破坏模态及各参数的影响机理等进行了系统分析。探究无加劲肋球节点完整的破坏过程,分析大尺寸无加劲肋焊接空心球节点的破坏机理,考察球径D、管球径比d/D和球径厚比D/t对无加劲肋球节点破坏模态的影响,分析各参数影响破坏模态的具体机理,并拟合得到考虑球径厚比影响的大尺寸无加劲肋焊接空心球节点轴压极限承载力计算公式,并验证公式的准确性和离散性,为后续加肋焊接空心球节点分析奠定基础。在大尺寸无加劲肋焊接空心球节点研究的基础上,考察了不同加劲肋条数n、厚度ts和高度h下的大尺寸加肋焊接空心球节点在轴压作用下的破坏模态以及加劲肋在不同坐标系下具体的破坏机理,同时探究加劲肋对球体的承载力提高作用。基于上述分析提出本文对加肋焊接空心球节点承载力计算方法的研究思路,并根据研究思路考察管球径比、球径厚比、加劲肋高度和厚度对加劲肋承载提高系数的影响。提出加肋焊接空心球节点轴压极限承载力计算公式,并对公式的准确性进行分析。最后,对本文的研究内容进行总结,并提出了未来研究展望。