钢框架结构特别是高层钢结构的焊接质量的好坏不仅影响经济效益而且关系到结构安全,因此本文以高层钢结构中梁柱的焊接仿真为研究对象,以热—弹塑性理论为基础,利用有限元软件ANSYS对钢结构梁柱连接的焊接温度场与焊接应力场进行三维数值模拟仿真,得到焊件各个时刻的焊接温度场、焊接过程应力场的变化以及焊件冷却后的残余应力和变形。本文采用生死单元法,利用生热率的形式实现热源的加载,建立了梁柱栓焊连接模型,模拟计算时采用间接法,先计算温度场,再进行焊接应力和应变的计算；针对翼缘和腹板的焊接顺序,模拟了四种焊接施工顺序,并对这四种焊接顺序得到的残余应力和应变进行了对比分析；从控制残余应力和应变的措施上考虑,改变了梁柱的某些约束条件,并对不同约束下的残余应力加以对比分析；针对残余应力消除方面,在上述优化的焊接方案中,模拟了焊前预热和焊后回火对残余应力分布的影响,为焊接工艺改进提供了重要的依据。论文最后提出的若干结论,可供实际工程施工参考。