装配式建筑由于消耗能源少,空间布置灵活,施工周期短等诸多优点,在国内的研究和应用日益增多。钢结构作为一种天然的装配式结构,具有自重小、延性高、可回收等优点,钢结构在装配式建筑领域具有巨大的发展前景。钢结构建筑常通过梁柱节点连接来实现装配化,与采用H型钢柱相比,方钢管柱造型美观,不分强轴和弱轴,具有良好的受力性能,但由于方钢管柱为闭口截面,因此方钢管柱与钢梁的连接是该类梁柱节点亟需解决的问题。提出了一种新型方钢管柱-H型钢梁连接节点,方钢管柱内部设有内套筒,钢梁与下方钢管柱、内套筒采用高强螺栓连接,可以保证方钢管柱与钢梁连接可靠,在工厂上、下方钢管柱与外环板、梁端板与钢梁完成焊接,到现场后全部采用螺栓完成节点组装,装配效率较高。上下方钢管柱拼接位置位于梁柱连接上方,保证节点域连续,实现可靠传力。利用ABAQUS有限元软件建立装配式外环板内套筒梁柱节点有限元模型,对现有试验进行有限元验证,通过试验与有限元节点破坏模式、荷载-位移曲线及相关力学指标进行对比分析,证明有限元模拟方法的有效性。对节点进行单调静力加载和低周往复加载有限元分析,通过改变内套筒厚度和长度、高强螺栓型号、方钢管柱柱壁厚度、梁端板厚度、外环板厚度和形状等参数,对采用不同参数节点的破坏模式、关键构件的塑性屈服及应力分布、滞回曲线和耗能能力、骨架曲线和承载力以及节点刚度退化等指标,分析节点的静力性能和抗震性能。对外环板与钢梁连接处螺栓孔进行扩孔处理,研究孔型对节点的破坏模式、孔壁应力、螺栓滑移距离以及耗能能力和承载能力产生的影响,并通过改变高强螺栓型号、扩孔尺寸以及摩擦面的抗滑移系数,分析三种参数对扩孔节点的滞回性能和耗能能力产生的影响,研究结果表明:在单调静力加载作用下,提高内套筒厚度、外环板厚度和高强螺栓型号可以改善内套筒应力分布,减轻外环板塑性屈服程度,提升高强螺栓的抗剪承载力和抗拉承载力,但对节点的初始刚度和承载能力提升有限。在低周往复加载作用下,适当提高内套筒厚度、外环板厚度、梁端板厚度以及高强螺栓型号可以改善变参构件的应力分布,减轻变参构件的塑性屈服程度,使得节点滞回曲线更加饱满,提高节点耗能能力、承载能力及节点初始刚度,但内套筒、外环板厚度以及梁端板厚度过大,螺栓型号过高,对节点力学性能改善效果不明显。外环板形状会对外环板应力分布产生重要影响,在加载过程中,若外环板形式不合理则可能在外环板处发生断裂。提高内套筒长度会减弱节点各构件之间的协同作用。提高柱壁厚度可以改善方钢管柱的应力分布,但对节点的静力性能和抗震性能影响较小。在单调静力加载的作用下,扩孔节点与标准孔节点破坏模式一致,均以外环板外侧梁截面处形成塑性铰宣告节点破坏;扩孔节点和标准孔节点的屈服荷载以及峰值荷载较为接近,扩孔节点在拥有良好转动性能的同时仍具有较好的承载力。在低周往复加载的作用下,两种节点的滞回曲线均较为饱满;扩孔节点的扩孔螺栓滑移距离大于标准孔节点,螺栓滑移阶段扩孔节点孔壁应力低于标准孔节点,加载结束时两种节点的孔壁应力较为接近;两种节点的承载力与刚度退化程度较为接近,扩孔节点在螺栓滑移阶段耗能能力高于标准孔节点。通过改变扩孔节点关键参数,进行低周往复加载有限元分析,结果表明:扩孔螺栓型号和扩孔尺寸的变化会改变节点破坏模式,扩孔螺栓型号过低,扩孔尺寸过大会导致钢梁转动幅度过大,使得梁端板过度变形,导致梁端板第一排高强螺栓受拉破坏,此时梁端并未形成塑性铰,并且还会导致滞回环包络面积减小,节点耗能能力减弱。摩擦面的抗滑移系数过高会影响螺栓滑移,降低节点的耗能能力。