从钢筋混凝土结构诞生至今,出现了一系列的钢筋连接技术:绑扎连接、机械连接和焊接。在钢筋施工技术中,焊接高效的连接方式。建筑钢筋常用的对焊方法有:闪光对焊、气压焊、搭接焊、窄间隙电弧焊。CO₂气体保护焊在日本等发达国家已应用于钢筋窄间隙对焊,并在工程应用中起到了良好的效果,而在我国尚无此方面的研究与应用。本文在理论分析的基础上对采用CO₂气体保护钢筋焊接接头的力学性能进行了大量试验研究,并且采用数值模拟的方法对接头受力特征进行分析,目的是为这种接头在工程上的广泛应用和推广打下坚实的理论基础和试验依据,本文的研究内容主要包括以下几个方面:（1）对CO₂气体保护焊钢筋焊接理论和力学行为进行总结和分析。在CO₂气保焊基本焊接理论基础上通过焊接试验得出钢筋窄间隙CO₂气体保护焊焊接工艺参数。通过焊接匹配理论指导进行焊材匹配试验,找到适于我国钢筋焊接的CO₂气保焊实芯焊丝,得出针对不同牌号钢筋焊接的焊丝力学指标范围。总结钢筋接头基本力学特性原理,包括:拉伸、弯曲、冲击、疲劳特性和断裂力学机理。（2）通过试验研究钢筋采用CO₂气保焊连接的拉伸、弯曲和冲击等基本力学性能。由钢筋焊接接头静载拉伸试验检验接头抗拉性能,在无焊接缺陷情况下,高匹配接头完全可以达到等强甚至超强连接,钢筋屈服强度低有利于接头焊接。接头具有良好的抗弯性能,有良好的塑性。高匹配接头焊缝冲击韧性不小于母材,热影响区冲击韧性远小于母材,是接头在热影响区断裂的重要原因。（3）通过动态试验研究接头高应力反复拉压、大变形反复拉压和疲劳试验。测得接头高应力拉压滞回曲线,验证接头在动力荷载下的塑性变形能力。疲劳试验中验证接头疲劳性能满足规范要求,HRB400钢筋接头比HRB335钢筋接头的疲劳强度值略有提高,但提高幅度不大。宏观金相及硬度试验结果表明:焊缝硬度高于热影响区硬度,两者都高于钢筋硬度;熔合线硬度比两侧略低,靠近熔合线的焊接过热区硬度有升高趋势,这一区域的脆硬特性导致接头力学性能下降。（4）通过对接头受力特征进行有限元数值模拟,所得结果表明:接头有限元模拟结果与相应试验分析相吻合,接头焊接残余应力和变形较小,不是接头因焊接缺陷破坏的主要原因。气孔和裂纹缺陷造成钢筋接头缺陷区域应力集中,在荷载作用下形成裂纹胚核进而启裂扩展直至破断。