铸钢节点外形美观、造型灵活、过渡光滑,各支管角度可按需选取,对各种复杂形状适应性好,且铸钢节点采用一次性浇注完成,节点整体性能优良,所以特别适用于三维应力状态下节点和支点等联接部位,近年来在工程中得到了广泛的推广和应用。受铸造工艺水平的限制及环境因素的影响,铸钢节点经常会存在诸如裂纹、粘砂、缩松、气孔等内部或外部缺陷,缺陷的存在会在一定程度上对铸钢节点乃至整体结构的力学性能造成影响。当前对于铸钢节点的研究,考虑铸造缺陷的还很少。此外,当前对铸钢件进行质量评定时,关注的是铸钢件上缺陷最为严重的局部区域,而对于铸钢件上分布的其他缺陷缺乏必要的关注。此种“以局部考量整体”的评定方法是不全面的,可能会给铸钢节点乃至整体结构力学性能的计算和判断带来偏差。本文以一含铸钢节点的桥梁桁架结构为工程背景,采用数值模拟的方法,探讨了铸造缺陷的存在对于铸钢节点及整体桁架结构力学性能的影响,并对现行铸钢件质量评级方法的局限性进行了研究,提出了相关建议。本文主要研究内容如下：(1)介绍了铸钢节点的生产过程及生产工艺,对铸钢件的缺陷进行分类并阐述缺陷形成原因。(2)采用Solidworks软件建立了包含铸钢节点及铸造缺陷的钢桁架三维实体模型,解决了复杂形状的相贯三维实体,及其内部三维缺陷的建模难题。(3)通过在铸钢节点不同位置建立单个实体缺陷,计算研究了单个铸造缺陷位置变化对于铸钢节点及钢桁架结构静力学性能的影响；通过在铸钢节点上建立分布缺陷,计算研究了多个铸造缺陷同时存在时,其尺寸大小、位置及分布情况对铸钢节点及桁架结构静力学性能的影响。(4)研究了等幅疲劳荷载作用下铸钢节点缺陷位置处的局部应力幅,分析得到单个铸造缺陷由于位置的差异对铸钢节点局部疲劳性能的影响；还探究了单个铸造缺陷尺寸大小对铸钢节点局部疲劳性能的影响；多个铸造缺陷尺寸大小及分布情况对铸钢节点局部疲劳性能的影响。(5)采用等效弹性模量来表征含有分布缺陷的铸钢节点,将结构中普通钢材和铸钢材料的弹性模量设为随机变量,以结构最大等效应力及结构最大位移为输出变量来表征结构的强度及刚度,通过蒙特卡罗模拟,探究了普通钢材和铸钢材料弹性模量随机性对于桁架结构整体随机响应的重要度。此外,在普通钢材的弹性模量为确定性的情况下,探究了铸钢材料随机性变化(弹性模量均值μEc和变异系数v的改变)对桁架结构整体随机响应的影响。最后,从整体模型中取铸钢节点为研究对象,探究了铸钢材料随机性变化对节点铸造缺陷局部应力随机响应的影响。研究表明：(1)弹性范围内,铸造缺陷的存在,对于铸钢节点及桁架整体结构静力学性能有一定影响,影响程度取决于缺陷的尺寸大小、位置、分布情况以及结构加载方式。总体看来,铸造缺陷尺寸大小、位置及分布不同,对于铸钢节点应力分布(尤其缺陷局部范围内的应力分布)影响较大,而对整体结构应力分布影响相对较小。(2)少量铸造缺陷的尺寸、位置及分布情况对于铸钢节点及桁架结构刚度性能基本没有影响。(3)铸造缺陷的尺寸大小、位置以及分布情况,对于铸钢节点局部疲劳性能均有较大的影响。(4)桁架结构最大等效应力,结构最大位移对铸钢材料弹性模量Ec随机性的敏感度要大于对钢管及工字梁等普通钢材部分弹性模量E随机性的敏感度,铸钢材料弹性模量随机性(缺陷随机性)对于桁架结构整体性能的影响应引起重视。(5)铸造缺陷随机性对于铸钢节点局部以及整体桁架结构的静力可靠度均有显著的影响。在对铸钢件进行质量和安全性判定时,现行评定方法仅以最严重铸造缺陷的尺寸大小作为判定依据,是不全面的,应同时考虑缺陷位置处的应力状态。建议对铸钢节点进行安全评定时,考虑整体缺陷的分布,用整个节点“场”替代现行评定方法中的局部“评定框”；根据缺陷分布的密度和大小,把铸钢件分成不同区域；根据区域中缺陷的大小和应力状态等多因素对该区域进行综合评定；最后,对节点上的所有危险区域进行综合评定,以确定整个节点的铸造安全等级。