本文研究用于输电线路钢管杆连接的新型法兰节点形式——内坡外小坡高颈锻造法兰节点，通过非线性有限元分析、试验及理论分析对该新型法兰节点的受力机理、强度计算理论及构造措施研究，开发该新型带劲锻造法兰的设计方法。本文的具体内容如下:　　(1)法兰形式优化　　基于中国电力科学研究院、江苏省电力设计院和南京工业大学针对Q345、Q420、Q460锻造带颈法兰的研究成果，研究开发了一种新型高颈锻造法兰——内坡15°、外坡5°的内坡外小坡新型法兰，有利于减小螺栓圆直径和法兰盘尺寸，降低连接螺栓的偏心受力效应，降低法兰撬力的不利影响，达到受力合理且降低法兰质量的目的。　　(2)新型法兰承载力设计理论开发　　基于现有刚性法兰的强度计算方法，提出了锻造带颈法兰的细部构造措施和强度设计计算方法，并应用该强度理论设计试验法兰;运用有限元分析方法对试验法兰进行应力分布及变形分析，结果表明新型法兰应力分布合理，撬力对高强螺栓的影响较现有的内直壁外坡法兰有明显改善，分析表明该新型法兰形式是合理、可行的。　　(3)新型法兰的试验研究　　开展了9对Q420高强钢新型锻造高颈法兰的试验研究，主管材质为Q460，法兰材质为Q420，试验法兰包括:3对Φ356×8等管径对接法兰、3对Φ168×6/Φ219×6不等管径对接法兰、3对Φ356×8/Φ406×10不等管径对接法兰。法兰轴拉试验采用分级加载，并进行超载试验。在主管中部、法兰焊缝上侧主管、法兰颈部变坡段、法兰盘面、连接螺栓等典型部位均粘贴应变片，量测典型部位的应变发展，把握轴拉力作用过程中法兰、螺栓的应变发展规律和变形特点，考察新型法兰的受力机理，为新型锻造法兰设计理论的建立提供依据。　　(4)新型法兰的有限元模拟分析　　开展了对新型高颈法兰板切向弯矩系数C、高强螺栓的受力特性、高颈法兰变坡段坡度、法兰盘面变形、板厚对法兰受力的影响、法兰整体受力特性的非线性有限元模拟分析，提出了高颈法兰相应设计建议。与内直外坡的带颈锻造法兰相比验证:新型高颈法兰有利于减小法兰盘尺寸、降低法兰质量，可以适当增加法兰板厚度提高法兰的受力性能，体现了这种法兰的优越性。　　基于本文的试验研究及理论分析，所提出的新型锻造高颈法兰承载力设计理论可以应用于Q345、Q420、Q460材质高颈锻造法兰设计和强度验算，可供钢管塔设计参考。