近年来,大跨度钢管桁架结构在我国得到广泛应用,其设计形式随着结构的多样化而逐渐复杂化,往往会出现多截面、多杆件贯通的相贯节点设计,使相贯节点处的受力变得更加复杂、更加恶劣,对相贯节点进行力学性能研究至关重要。本文的研究围绕武汉月亮湾户外剧场顶棚一KT形钢管相贯节点展开。首先,通过对户外剧场顶棚的整体结构分析校核了该结构在不同荷载组合下的强度、刚度和稳定性,并与规范要求进行了对比,以验证结构设计方案是否满足安全性要求。其次,依据户外剧场顶棚整体结构分析的结果,根据钢管桁架结构管件交汇节点处各管件的内力分布提取出了钢管桁架结构的最不利节点,即KT形钢管相贯节厚度、混凝土填充量等参数对节点受力性能的影响,对节点的设计方案提出了优化建议。最后,展开了针对KT形钢管相贯节点的破坏模式分析,探讨了KT形钢管相贯节点在不同管件组合受力条件下的破坏模式以及各管件作用力、灌注混凝土对节点破坏模式的影响。分析结果表明:户外剧场顶棚的应力、内力和位移的分布具有对称性,且满足规范要求,结构也具有较高的整体稳定安全系数;混凝土填充量以及合理地设计加劲肋的位置都能够显著降低管件相贯线处的应力集中,而加劲肋的厚度则对应力集中的影响较小;灌注混凝土显著提高了主管G1的承载力,但未改变主管G1的破坏形式;在主管G1与支管XG1、支管SG1共同受力条件下,主管G1的破坏形式发生改变,破坏区域也发生偏移,即受力条件的改变对主管G1破坏形式的影响更显著。