随着焊接钢结构在我国各领域特别是海洋结构方面的广泛应用，其工作环境也日益复杂，越来越多的焊接钢结构应用于低温恶劣的环境，其焊接区域的韧性问题已经成了工程界密切关注的重点。在断裂韧性研究方面CTOD试验技术因其科学性、准确性和费用适中等优点，有广阔的应用前景，但国内外钢结构相关规范中针对CTOD试验技术的相关规范内容不够完善，使CTOD试验技术在工程应用中还存在一些问题。本论文对常用结构钢材焊接接头进行断裂行为和性能的研究，分析了温度和厚度因素对钢材焊接接头CTOD断裂韧性的影响，提出海洋结构物焊接接CTOD试验温度的确定方法和思路；根据试验和理论研究分析强度组配对焊接接头断裂韧性的影响，为海洋焊接结构设计提供指导。主要成果如下： 研究温度对焊接接头断裂韧性的影响，分析其变化规律；采用个性化剔除法分析温度与CTOD临界值之间的关系，并建立CTOD临界值随温度变化关系式。在CTOD值随温度变化规律研究基础上提出CTOD试验温度确定需要考虑的三因素，为CTOD试验提供确定试验温度的指导思路和方法。研究厚度对CTOD断裂韧性的影响，分析焊接接头韧性随厚度变化趋势，结果表明，焊接接头CTOD断裂韧度会随厚度增加呈现先增长后降低，最后趋于平缓变化的趋势。研究CTOD允许值的确定方法，分析CTOD临界值影响因素，提出两种设计CTOD允许值的方法，“屈服强度比较法”和“DMT参考法”，为CTOD允许值研究提供一种新角度和方法。研究强度组配对焊接接头断裂韧性的影响，结果表明焊接强度组配的不同对其断裂韧度和裂纹扩展驱动力都有不同程度的影响，另结合匹配性对韧性影响相关研究成果，提出其对焊接接头CTOD断裂韧性试验的指导。