特高压输电塔结构特点是塔身高、所受风荷载、覆冰荷载和自重大，尤其是大跨越塔，塔身往往达到300米甚至更高，结构形式十分复杂。在输电塔设计中，现有的设计软件一般采用整体空间桁架模型进行计算，即认为节点属于铰接连接，没有考虑杆端因弯矩产生的的弯曲应力对输电塔结构的影响。现有研究表明，传统的按铰接或刚接对输电塔结构进行内力计算和构件及节点设计可能和实际情况差别较大，从而留下安全隐患。因此对半刚性输电塔结构的研究迫在眉睫。本文首先针对角钢塔中常见的角钢-节点板连接节点进行了试验研究，接着在此基础上提出了此类节点弯矩转角全过程曲线的理论计算方法，然后通过大量的非线性有限元分析系统全面地研究了此类节点的半刚性特性，并给出了节点半刚性设计建议公式。对比表明，试验、理论和有限元结果吻合很好。最后将半刚性节点引入输电塔结构体系，详细研究了输电塔结构的半刚性受力性能。本文主要研究内容如下：1）进行了五个角钢-节点板连接节点的足尺试验。试验结果表明：此类节点具有典型的半刚性特性。此类节点通常因连接主角钢和节点板的螺栓被剪断而达到极限弯矩。角钢规格、节点板厚度、螺栓强度等级、螺栓直径、螺栓个数、螺栓间距以及钢材强度等级等因素对节点的弯矩-转角曲线都有影响。2）运用组件法并结合虚功原理建立了角钢-节点板连接节点初始转动刚度的计算模型，考虑了主角钢受剪、螺栓受剪、孔壁变形对节点转动刚度的影响；在考虑材料塑性变形的基础上进一步推导了计算节点弯矩-转角全过程曲线的理论方法，该方法能够较好地分析节点转动变形的组成，包括主角钢剪切变形、螺栓剪切变形、螺栓孔挤压变形。理论结果和试验结果吻合较好，该理论方法填补了输电塔半刚性节点研究上的理论空白。3）建立了精细化的非线性有限元模型，与试验结果对比表明，该模型能较准确地反映此类节点的受力及变形特点。在实用范围内，通过变化节点的角钢肢宽和肢厚、螺栓直径、螺栓间距、螺栓个数、节点板厚以及钢材强度等级来考察各因素对节点极限弯矩、初始转动刚度以及弯矩-转角曲线的影响。校核确定了节点的刚度系数。运用最小二乘法拟合出Kishi-Chen幂函数模型各参数的建议公式。对比表明：按建议公式确定的Kishi-Chen幂函数曲线能够准确地预测此类节点的弯矩-转角关系，可以作为工程设计的参考。4）采用Hermite插值多项式及最小势能原理推导了考虑节点连接刚度的薄壁杆件单元的刚度矩阵。将节点的弯矩-转角关系引入输电塔结构，考虑几何和材料非线性，运用有限元软件ANSYS对体系进行弹塑性全过程分析。研究了节点刚度大小、主斜材夹角、主斜材线刚度比、节间数、结构高度、初始缺陷等因素对半刚性塔腿结构的受力性能的影响，同时研究了各种因素下结构半刚性性能的敏感性规律。为输电塔结构的半刚性设计提供了指导建议。