装配式钢结构作为一种绿色节能环保的结构体系被广泛的应用在工业厂房、桥梁、住宅、海洋石油钻井平台等结构中。钢结构节点设计及其连接方案是钢结构设计中的重要环节,在钢结构建筑的安装连接中高强度螺栓连接被广泛应用。因为高强度螺栓具有比普通螺栓连接紧密性好、受力性能良好、耐疲劳性能好、可拆换、安装简单方便、变形更小的优点而被大量使用。然而,随着装配式钢结构的逐渐增多,破坏事故也不断增多,其中疲劳破坏是导致破坏的主要原因。其中应力集中现象是引起高强度螺栓连接疲劳破坏的疲劳源的重要原因,对于钢结构连接节点的高强度螺栓应力集中和疲劳试验的研究具有非常重要的现实意义。本文依托雷宏刚教授主持的国家自然科学基金项目(51578357),主要研究内容及结论如下:1.利用ABAQUS有限元分析软件,以M24钢结构用高强度大六角头螺栓为研究对象,对四种不同形式的螺纹和五种不同外漏螺纹牙数的M24高强度螺栓进行建模分析,研究对比了四种不同螺纹形式和五种不同外漏螺纹牙数对高强度螺栓连接的应力集中系数的影响。2.利用MTS Lankmark370.50疲劳试验机完成了14个M24钢结构用高强度大六角头螺栓的常幅疲劳试验,通过对疲劳试验得到的14个M24高强度螺栓的常幅疲劳试验数据进行数据分析,得到了M24钢结构用高强度大六角头螺栓S-N曲线和方程。3.基于疲劳试验得到的S-N曲线,建立了相应的疲劳设计方法,其2×10~6对应的容许应力幅为105.07MPa,为《钢结构设计标准》GB 50017-2017疲劳构造细节提供了补充,建议归为Z5类。4.利用Phenom台式扫描电子显微镜,对14个M24钢结构用高强度螺栓的常幅疲劳破坏断口进行了宏观和微观扫描分析,揭示了M24钢结构用高强度大六角头螺栓常幅疲劳破坏的机理。