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强烈地震作用下，梁柱节点的应力集中区域将遭受较大的塑性应变并伴随大范围屈服而发生断裂，1994年美国北岭地震和1995年日本神户地震的震后调查发现许多钢框架结构都发生了这种延性断裂，这种断裂通常发生在几十个循环荷载内，节点的破坏模式被称为超低周疲劳断裂破坏。对于强震作用下钢结构连接节点的超低周荷载作用下的性能研究，可以有效评价钢结构连接节点的疲劳寿命和延性设计性能好坏；同时也可以为钢结构连接节点的抗震设计提供参考。本文从钢材的微观层面上的断裂机制出发，进行了Q345钢材料圆棒试件的试验和数值模拟分析，对循环荷载作用下钢材本构行为响应进行了标定。对Q345钢材料缺口板件试件在不同往复加载制度下进行了试验，并进行了相应的有限元分析，验证了ULCF作用下的CVGM微观力学断裂模型的适用性。根据已有的试验，建立超低周循环荷载作用下TEDX-2节点的ABAQUS有限元模型，模拟节点断裂破坏分析，本文具体工作如下：
(1)介绍了钢材在地震作用下的主要断裂模式，并介绍了可应用于预测在超低周疲劳破坏下钢材的微观断裂模型，其中包括预测单调荷载作用下的材料点破坏的孔洞增长模型(VGM)和预测循环荷载作用下的材料点破坏的循环孔洞增长模型(CVGM)；
(2)选取Q345B钢板，设计并制作三根光滑圆棒试件，三根光滑圆棒试件中沿X、Y方向钢板制作的圆棒试件各一根(A1和A2)，沿X方向制作的圆棒试件B1一根，对试验试件进行循环加载试验，确定了Q345B钢材料在不同方向的材料性能，并通过数值模拟确定钢材本构模型参数；
(3)采用与制作光滑圆棒试件同一批Q345B钢材，设计并制作2种缺口类型(U型和V型缺口)共8个缺口板件试件，在四种加载制度作用下，进行了循环加载试验，将得到的混合强化本构模型应用到8个缺口板件试件的有限元分析中，得到节点的断裂时刻。通过与缺口试件循环加载试验结果对比，验证了混合强化本构模型的适用性；
(4)在有限元中，通过使用ABAQUS子程序接口，编制VUSDFLD子程序用以模拟U型和V型缺口板件试件在往复加载试验中的裂纹扩展路径，得到U型和V型缺口板件试件的断裂过程，验证微观断裂模型CVGM模拟裂纹扩展过程的准确性；
(5)参考已有试验，通过外加强环TEDX-2梁柱节点超低周疲劳断裂数值分析，研究外环板梁柱节点在往复循环荷载作用下核心区力学反应，通过对比钢管柱核心区腹板、核心区钢管翼缘与外环板的断裂研究预测结果与试验结果，验证循环孔洞扩展模型的适用性，及说明超低周疲劳破坏作为一种结构极限状态在数值模拟过程中的意义。
(1)介绍了钢材在地震作用下的主要断裂模式，并介绍了可应用于预测在超低周疲劳破坏下钢材的微观断裂模型，其中包括预测单调荷载作用下的材料点破坏的孔洞增长模型(VGM)和预测循环荷载作用下的材料点破坏的循环孔洞增长模型(CVGM)；
(2)选取Q345B钢板，设计并制作三根光滑圆棒试件，三根光滑圆棒试件中沿X、Y方向钢板制作的圆棒试件各一根(A1和A2)，沿X方向制作的圆棒试件B1一根，对试验试件进行循环加载试验，确定了Q345B钢材料在不同方向的材料性能，并通过数值模拟确定钢材本构模型参数；
(3)采用与制作光滑圆棒试件同一批Q345B钢材，设计并制作2种缺口类型(U型和V型缺口)共8个缺口板件试件，在四种加载制度作用下，进行了循环加载试验，将得到的混合强化本构模型应用到8个缺口板件试件的有限元分析中，得到节点的断裂时刻。通过与缺口试件循环加载试验结果对比，验证了混合强化本构模型的适用性；
(4)在有限元中，通过使用ABAQUS子程序接口，编制VUSDFLD子程序用以模拟U型和V型缺口板件试件在往复加载试验中的裂纹扩展路径，得到U型和V型缺口板件试件的断裂过程，验证微观断裂模型CVGM模拟裂纹扩展过程的准确性；
(5)参考已有试验，通过外加强环TEDX-2梁柱节点超低周疲劳断裂数值分析，研究外环板梁柱节点在往复循环荷载作用下核心区力学反应，通过对比钢管柱核心区腹板、核心区钢管翼缘与外环板的断裂研究预测结果与试验结果，验证循环孔洞扩展模型的适用性，及说明超低周疲劳破坏作为一种结构极限状态在数值模拟过程中的意义。