高强钢的焊接存在冷裂纹、热影响区的脆化软化等问题，其中冷裂纹问题尤为严重。近年来，各国学者提出采用低匹配来焊接高强钢以提高抗裂性和塑韧性，但低匹配接头普遍存在承载能力不足的问题。搭接接头以其在焊前准备和装配上的优越性广泛应用于焊接结构中，然而搭接接头的应力应变集中问题非常严重，高强钢低匹配搭接接头的承载能力严重不足，提高低匹配搭接接头的承载能力显得尤为重要。为了提高低匹配搭接接头的承载能力，从焊接接头安全性角度出发，提出了低匹配搭接接头等承载能力设计思想，通过改变搭接接头的几何形状来调控应力应变分布，增大接头的承载能力，使接头的承载能力达到母材水平。以静载和疲劳性能作为研究对象，根据合于使用原则，以断裂模式作为等承载设计的评定标准，分析低匹配搭接接头等承载能力设计的原理及实现条件。针对双侧焊接的搭接接头，采用有限元方法计算焊根和焊趾处的应力集中系数，研究搭接长度、焊缝宽度、焊趾过渡半径等对应力集中系数的影响，建立应力集中系数与各几何参数的关系方程，结合等承载设计实现条件，给出高强钢低匹配搭接接头的等承载能力设计准则。按照等承载能力设计准则，得到特定匹配比下达到等承载所需的接头几何参数，通过机械加工得到所需的接头形状，试验结果表明，低匹配等承载接头拉伸试件均在母材断裂，属于全面屈服断裂模式；其疲劳试件在焊趾附近母材断裂，疲劳寿命明显高于等匹配普通接头。设计得到的低匹配搭接接头能很好的满足等承载能力要求。对已经得到的等承载接头，进一步优化焊缝整体形状，提出平台圆弧过渡和开坡口焊接两种优化方案。试验结果表明，优化的等承载接头静载能力达到母材水平，以全面屈服断裂模式在母材断裂；疲劳寿命相比普通等承载接头有所下降，但仍明显高于等匹配普通接头。等承载能力设计明显提高了高强钢低匹配搭接接头的承载能力，可以按照母材强度设计搭接结构，而不考虑低匹配的影响。