本文对5个圆弧扩大头隔板贯通式箱型柱-H型钢梁异型节点和1个基本型异型节点进行了低周往复循环加载试验，研究了圆弧扩大头构造对隔板贯通式箱型柱-H型钢梁异型节点在强震时的破坏模式、承载力、塑性转角、滞回性能、骨架曲线、刚度退化和耗能性能等抗震性能的影响规律。对隔板贯通式箱型柱-H型钢梁异型节点进行了基于结构钢椭球面断裂模型及耦联的椭球面屈服模型的数值分析，对比研究了基本型和圆弧扩大头异型节点的抗震性能及塑性发展过程，分析了异型节点的破坏机理，提出了隔板贯通式箱型柱-H型钢梁异型节点的延性构造设计和设计方法。试验和数值分析结果显示，基本型异型节点在大截面梁翼缘对接焊缝侧边开裂，节点的塑性转角约为0.015rad，达不到FEMA要求的0.03rad。扩大头异型节点在隔板圆弧扩大区形成塑性铰，节点的塑性转角达到0.033~0.044rad，承载力和耗能性能较基本型异型节点分别提高41.7%~53%和173~500%。隔板圆弧扩大区屈曲及延性拉断、贯通式隔板与柱壁板间焊缝剪切破坏、梁腹板焊接孔开裂是圆弧扩大头异型节点的主要破坏模式。隔板圆弧扩大头构造和梁翼缘对接焊缝移至远离节点区的措施，缓和了节点区焊缝过于密集和焊接热影响区的交叉影响，规避了梁翼缘对接焊缝处的几何突变（应力集中）和过早脆断。隔板贯通式箱型柱-H型钢梁异型节点的大截面梁先于小截面梁断裂，且均未出现以往内隔板式节点试验中常见的柱壁板间焊缝撕裂现象。箱型柱基本处于弹性阶段，柱端变形对节点塑性转角的贡献不大。