高强钢一般指屈服强度超过420MPa的钢材,因其具有强度高、可降低结构自重等特点,已在结构工程领域得到越来越多的应用。中空夹层钢管混凝土作为一种典型的钢-混凝土组合结构形式,具有自重轻、刚度大、承载力高、延性好等优点,同时具有良好的施工性能。采用高强钢的中空夹层钢管混凝土可以进一步提高钢管对混凝土的约束作用,减轻自重,因此在结构工程领域有良好的应用前景。本文对Q500高强钢以及采用Q500高强钢的中空夹层钢管混凝土T形节点的疲劳性能进行了试验研究和理论分析,具体工作如下:1、完成了Q500高强钢的静力和疲劳材性试验,测试了钢材在不同应力幅下的疲劳寿命。结果表明,当前规范的疲劳寿命预测方法对于Q500钢材偏保守;2、完成了中空夹层高强钢管混凝土-空钢管T形节点的应力集中系数和极限承载力试验。试验参数包括β、χ、τ等几何参数和荷载形式。结果表明,受拉节点破坏形态为节点区钢材断裂,破坏位置位于主管冠点。应力集中系数最大值多出现于主管鞍点及附近区域,且数值会随着荷载的增大而不断变小。与纯钢节点相比,中空夹层钢管混凝土节点的应力集中系数明显降低;3、完成了中空夹层高强钢管混凝土-空钢管T形节点疲劳试验,试验参数包括荷载范围、β和χ等几何参数。结果表明,疲劳裂缝起始于节点应力集中系数较大的区域,并沿着焊缝热影响区迅速发展。热点应力范围增大会导致节点的疲劳寿命降低。节点刚度随着加载次数的增加缓慢下降,在裂缝出现后下降迅速。节点内混凝土裂缝宽度和数量随着加载次数的增大而增加;4、提出了中空夹层高强钢管混凝土-空钢管T形节点精细化有限元模型。该模型考虑了约束效应对夹层混凝土性能的提高、钢-混凝土之间的接触关系以及焊缝和网格划分的影响。结果表明,有限元计算的热点应力分布和破坏全过程与试验结果吻合良好,利用该模型可对节点机理进行深入分析;5、提出了中空夹层高强钢管混凝土-空钢管T形节点的抗疲劳设计建议。该类节点在疲劳性能上仍能满足国内外钢结构规范的要求,钢结构规范的热点应力S-N曲线依然适用于该类节点。