装配式节点具有有限的转动刚度,能承受一定的弯矩,是介于刚接节点和铰接节点之间的一种半刚性节点形式,是前景广阔的节点形式。目前适用于空间结构的装配式节点种类单一,分析设计理论滞后。对于单层网壳结构而言,采用矩形钢管或工字钢构件是一种更好的选择。这类结构国外虽有少量应用,但还没有标准化的节点设计。因此,本文在与矩形钢管或工字钢构件配套的装配式C型节点的思想上,研发优化了C型节点的构造及尺寸。采用试验、数值模拟和理论分析等方法,对节点的受力性能和设计理论展开研究,为进一步研究半刚性节点网壳结构的抗震性能及设计方法做铺垫,为此类结构在工程实际中的应用提供可靠的理论基础与技术保障,推动半刚性单层网壳结构在实际工程中的广泛应用。本文主要进行了以下几方面内容:(1)C型节点几何尺寸的设计及优化为使节点在大震作用下具有一定的耗能能力,保持结构主体部分的整体稳定,基于节点抗震设计基本原则,初步确定了节点各组件的几何尺寸。利用ABAQUS有限元软件建立了节点的精细化分析模型,对节点各组件的尺寸进行了优化,确定了经济合理的节点连接尺寸。(2)C型节点静力性能及滞回性能的试验研究开展了弯剪作用下节点的单向加载静力试验和滞回性能拟静力试验,研究了侧连接板厚度、螺栓预紧力及螺栓直径等不同参数对节点承载能力、转动刚度及破坏形态的影响规律;分析了节点试件在往复荷载下的强度和刚度退化、延性及耗能能力等,明晰了节点各部件在受力全过程中的内力、变形及应力发展等情况。(3)C型节点静力性能的数值模拟及理论分析利用ABAQUS有限元软件,考察纯弯、偏心受力及定轴力弯剪荷载作用下节点的受力性能和破坏机理,得到了节点的弯矩-转角关系曲线。根据分析结果,拟合出了偏心受力、定轴力弯剪作用下节点极限弯矩的包络曲线,并给出了相应的拟合公式。利用Euro code 3中的组件法,考察了侧连接板厚度、螺栓直径及螺栓预紧力的影响,建立了节点弯剪作用下的弯矩-转角关系模型,并利用试验与数值模拟结果验证了其有效性,为节点的设计提供了可靠的理论依据。(4)C型节点滞回性能的数值模拟及理论分析在节点静力特性研究的基础上,采用有限元方法对弯剪和定轴力弯剪作用下节点的滞回性能进行了非线性弹塑性变形分析。通过分析不同荷载模式下节点的滞回曲线、骨架曲线及延性比等评价节点抗震性能优劣的指标,得到了C型节点具有很好的耗能能力。通过与试验结果的对比分析,表明该有限元模型具有较好的精度和可靠性。