焊接是钢结构工程中连接的主要方式。随着钢结构的发展,20世纪末以来在建筑行业中地应用日益广泛。然而在钢材的焊接阶段中,受到了材料相变、位移约束和温度场的不均匀分布等各方面因素,导致在焊接结束后的焊件中出现了残余应力与变形,是影响焊接结构裂纹萌生和扩展、降低钢材的各方面功能的关键因素。另外,虽然许多相关专业人员针对此问题进行了焊接工艺的改良、设置加劲肋等有效措施,但是焊缝密集以及焊缝形状复杂等所导致的焊接残余应力更需要受到研究人员的重视,同时应该对这种安全隐患所造成的危害进行更深入的认识。所以把焊接残余应力作为影响波形腹板H形钢的受力性能的不利因素融入到其受力分析与设计中是有非常重要的意义的。本文对相关文献与研究成果进行归纳总结,将波形钢腹板设计理论与焊接热学理论相结合,使用大型通用有限元软件ANSYS热-结构耦合分析功能对波形腹板H形钢梁的焊接残余应力进行有限元模拟计算。得出波形钢腹板梁的焊接残余应力以及变形的分布情况。并对其进行了深入的分析。通过分析波形腹板H形钢梁的焊接残余应力分布情况,发现焊接过程的复杂性会干扰其残余应力的分布。这要比单一焊缝焊接时的应力分布复杂很多。同时还分析了焊接过程中金相组织转换对残余应力的影响。然后将波形腹板H形钢梁焊接残余应力的分布情况与其抗弯性能、抗剪性能等力学性能进行结合分析,得出下翼缘板残余应力对其抗弯性能有着不小的降低,腹板的焊接残余应力对其抗剪性能的影响并不显著。通过将波形腹板H形钢的焊接变形与结构受力性能总和研究,指出其焊接变形将会永久地改变波形腹板H形钢梁的板件尺寸以及结构的扭曲性能。在分析了焊接残余应力以及焊接变形对波形腹板H形钢梁有可能造成不利因素之后,通过结构设计以及焊接工艺改善这两方面对波形腹板H形钢的设计制造提出建议,达到降低或是消除焊接残余应力以及焊接变形对结构造成的危害。分别说明了焊接时焊缝的尺寸和形式、焊接坡口、焊接热源的输入以及焊接方法的选择对焊接残余应力和焊接变形的影响。最后提出使用新型焊接工艺,这样能够提高焊接效率,有效地降低焊接过程中产生的残余应力。