对于预制混凝土梁柱节点,存在钢筋直径小、数量多、间距不足等问题,导致现场拼接时施工难度大、混凝土浇筑难以振捣密实,最终工程质量无法保证。在预制混凝土梁柱节点中采用大直径、大间距、高强钢筋,可以减少现场拼接时钢筋的机械连接数量,降低施工难度,简化施工工序,优化拼装性能,节约钢材用量,有利于推动装配式混凝土结构的健康发展。现阶段,我国对于大直径高强钢筋在装配式建筑中的研究与应用相对较少,不能满足现阶段行业发展的需求,因此对此类构件性能的研究具有十分重要的意义。本文提出一种大直径钢筋预制混凝土框架梁,采用梁端装配方式,配置受力纵筋为HRB500D40-D32、D32-D25,通过足尺低周反复加载试验与数值模拟分析,对其破坏模式、承载性能、滞回性能、受力机理等方面进行研究,主要内容包括:研究剪力键加全灌浆套筒的连接方式和钢筋端部贴焊锚固的锚固方式对预制框架梁连接性能的影响。研究表明:采用全灌浆套筒、剪力键和钢筋末端贴锚的构造措施可以保证试件的整体性能。进行足尺低周往复荷载试验,分析大直径钢筋预制框架梁的破坏模式,研究钢筋直径、有无附加腰筋对其裂缝发展状况和承载能力、延性性能、刚度退化、耗能能力等滞回性能的影响。试验结果表明:试件的破坏模式均为梁端弯曲破坏;大直径钢筋预制构件的开裂荷载和正截面受弯承载力可用现行规范进行计算;试件配置纵筋从D40-D32、变为D32-D25时,试件的极限荷载与屈服荷载大幅提高,耗能能力显著增强,强度与刚度退化程度降低。配置受力纵筋为D32-D25框架梁的延性性能发挥更好;附加腰筋的设置可以很好的限制试件加载初期裂缝的发展,对试件的极限荷载影响不大。采用ABAQUS软件平台建立非线性有限元模型,进而全面、精细的探究大直径钢筋预制混凝土框架梁的受力机理、破坏模式,并将数值分析结果与试验实测结果进行对比。分析结果表明:有限元模型的破坏模式、混凝土塑性损伤发展状况、钢筋变形及应力应变发展状况与试验吻合较好,屈服、极限荷载的差值较小。通过有限元参数分析模型,对比研究大直径预制混凝土框架梁与大直径整体浇筑混凝土框架梁、等强度代换的小直径钢筋整体浇筑的混凝土框架梁的力学性能。大直径预制框架梁的承载能力与大直径钢筋现浇框架梁承载能力相当,优于等强代换的小直径钢筋现浇框架梁。