螺栓球节点空间网格结构已广泛应用于工业厂房、体育场馆、交通枢纽、航站楼等大型屋盖结构。其中,高强度螺栓的“假拧紧”是螺栓球节点在安装过程中普遍存在的安全隐患。为此,本文提出一种含八角型高强度螺栓的新型螺栓球节点。该节点通过高强度螺栓和套筒的八边形截面接触传力将螺栓旋入螺栓球,避免了销钉剪断。安装完成后,通过观察销钉尾部是否与套筒外表面平齐的方式直观判断高强度螺栓是否存在“假拧紧”。本文对新型螺栓球节点的形式设计以及力学性能做了如下研究工作:1、新型螺栓球节点各组成部件形式设计新型螺栓型号和GB/T 16939-2016《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》保持一致,螺栓多边形为螺栓公称直径圆的外接八边形;不改变现行螺栓球节点配件库中锥头/封板和高强度螺栓的匹配关系,锥头/封板只将开孔扩大以适应螺栓多边形段,其他尺寸不变;充分利用销钉不会拧断的优点,通过销钉、套筒以及高强度螺栓的深槽和浅槽的尺寸配合设计,实现通过外观观察即可判断高强度螺栓是否“假拧紧”的目的。2、八角型高强度螺栓抗拉承载力试验研究选取了四种常用规格的八角型高强度螺栓:MY20、MY36、MY45、MY56,每种规格准备3个试样共12个,使用微机控制电液伺服卧式拉力试验机进行单向拉伸试验。结果表明:除MY45中一个试样拉力荷载超过标准规定最大拉力荷载2.36%外,其余八角型高强度螺栓的破坏荷载、破坏位置与破坏形态以及伸长率均满足现行标准GB/T16939-2016《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》的要求。3、管—锥头/封板和螺栓整体试件拉伸试验及有限元模拟选取工程中常用规格的螺栓、锥头以及相应的圆管组成的试件进行单向拉伸试验。通过设置对照试验的方式,在每种规格的螺栓中选取典型杆件,比较新型螺栓球节点与传统螺栓球节点的荷载—位移曲线、失效模式以及破坏载荷,拉伸试验结果表明:出现了三种失效模式,包括钢管失效、螺栓失效以及焊缝失效;含管—锥头/封板及传统高强度螺栓整体试件与含管—锥头/封板及八角型高强度螺栓整体试件的单向拉伸荷载—位移曲线形状基本相同,弹性刚度相近,进入塑性荷载力值及延性相近,新型节点的极限抗拉强度比传统节点略高;通过数值模拟得到传统节点与新型节点的整体刚度、极限荷载、塑性变形、应力分布及塑性应变区相近。4、新型套筒抗压承载力试验研究新型套筒的内截面为八边形,且套筒所开的销钉孔是在八边形的一个面上,在受压时,开有销钉孔的面属于削弱面。因此对新型套筒进行抗压承载性能进行试验研究。得到了其破坏为整体发生屈曲,极限抗压承载力超出其抗压设计承载力3倍以上。5、新型螺栓球节点抗扭承载力试验研究为了比较新型节点和传统节点在安装过程中能够承担的扭矩,对M20和MY20及配套套筒及销钉进行扭矩试验。使用数显扭矩扳手进行试验,结果显示:由于依靠套筒和螺栓的八边形接触传力而非销钉受剪将螺栓旋入螺栓球,新型节点在安装过程中承受的扭矩远大于传统节点安装时的抗扭承载力。