钢管混凝土格构式风电塔架具有强度与刚度较高、材料利用率高、安装与运输方便等特点已成为现在风力发电塔架的优先选择,具有广阔的应用前景。但是目前存在高空焊接难以保证的问题,基于上述问题,课题组提出了格构式钢管混凝土螺栓球型节点塔架。本文以格构式钢管混凝土螺栓球节点平面塔架为研究对象,以腹杆壁厚为控制参数进行抗震试验研究和ABAQUS有限元分析,主要研究成果如下:通过已有研究成果提出了格构式塔架螺栓球节点,初步确定塔架初始尺寸,并对塔架原型进行风荷载、气动推力和风机重力荷载计算,通过SAP2000对塔架进行内力和位移计算,并对截面进行强度与稳定性计算,对塔顶层间位移和最大位移进行校核。通过塔架原型根据缩尺比例得到两个以腹杆壁厚为控制参数的试验平面塔架模型,对塔架模型进行基础尺寸选定与配筋计算并对焊缝位置焊缝强度进行校核并确定试验材料、加载装置、加载制度、量测方案。对两个平面塔架进行低周反复试验,试验结果表明:试件的破坏模式均为节点位置处的强度破坏。滞回曲线都呈并不饱满的反“S”型,试件受力情况下受滑移影响较大;随着腹杆壁厚从4mm提高到6mm,塔架的屈服位移、极限位移和极限荷载几乎没有影响,屈服荷载降低了10.4%,粘性系数增长了16.1%,各层斜腹杆内力均有增加,横腹杆分担的内力占比提高了14.2%;塔架的最大应力位置出现在上侧包裹体和球台连接处下侧,达到380MPa。用ABAQUS对实验模型进行数值模拟分析并进行参数拓展分析,分析表明:腹杆径厚比在0.08以下时塔架发生腹杆屈曲破坏,径厚比在不小于0.08时发生节点连接的强度破坏。腹杆径厚比从0.06增加到0.08时试件弹性刚度、正向峰值荷载、反向峰值荷载和极限位移分别提高了25.2%、13.4%、10.2%和12.5%。径厚比高于0.08时增长率降低。塔柱径厚比从0.028增加到0.037时,弹性刚度、正向峰值荷载、反向峰值荷载和延性系数分别增加了29.7%,53.3%、61.3%和2.0%,屈服位移和极限位移分别降低了8.0%和6.1%。