为克服传统一维梁单元整体计算模型不能考虑节点影响、单独节点模型难以准确截取边界条件二者的缺陷,本项目采用壳单元或实体单元建立包含节点的整体结构精细化模型,建立完全精细化模型-多尺度模型-传统梁单元模型的有机联系,从宏观到微观精细化地对空间结构弹塑性破坏机理进行了研究,带节点研究结构、研究结构中的节点。选取最常见的双层网架、平面和立体管桁架、单层球面网壳、单层柱面网壳为研究对象,考虑几何和材料双非线性,精细地观察结构构件、节点、连接各细部的应力状态和变形形式,跟踪结构各个部位塑性发展(或称损伤)过程,揭示空间结构强度或稳定破坏的弹塑性受力机理,探明焊接和施工缺陷等因素的影响程度,考察结构的滞回性能和动力特性。从精细化非线性分析的角度,提出结构整体、杆件、节点、连接的设计建议,主动控制结构的破坏形态,归纳了正确的设计构造措施,使传统梁单元模型和精细化分析具有一致性,为设计和施工提供了理论依据。本课题成果主要分为三个方面:第一方面主要研究对象为平面管桁架、立体管桁架精细化极限荷载分析和破坏机理研究;第二方面主要研究内容为螺栓球节点精细化研究、网架结构极限承载力精细化分析和破坏机理、单层球面网壳结构精细化分析和破坏机理、以及焊接空心球节点参数分析;第三方面主要是考虑焊接影响的空间结构承载力精细化有限元分析、焊接球节点单层球面网壳动力极限承载力的精细化分析、和考虑杆件失稳的单层网壳稳定性精细化分析和试验研究。