随着我国由民航大国不断向民航强国发展,越来越多的大型飞机投入使用。为满足多架大型飞机同时在机库进行维修的实际需求,亟需研究具有较小厚度与较大刚度、实现较大跨度的新型空间结构形式。大跨度飞机维修库结构一般采用三边支承一边开口的结构形式,常规的平板网架在这种支承条件下开口处挠度大的问题就会凸显,加大机库跨度将会受到限制。目前机库屋盖空间杆系结构对杆件稳定承载力的研究未考虑节点约束问题,如果将其考虑进去将引起杆件稳定承载力的变化,从而对机库屋盖结构的承载力产生影响。综上为满足当前机库建设的需要有必要提出新型的网架机库结构形式。本文提出了基于杠杆原理的大跨度杂交机库网架机库结构,将机库结构支座内移,支座处作为杠杆的支点,同时在左右悬挑端设置拉索,将拉索与地面垂直锚固。提出了基于杠杆原理的大跨度杂交网架机库结构建模方法,基于SAP2000空间结构设计软件,利用C#语言二次开发出自动创建基于杠杆原理的大跨度杂交网架结构插件,实现了通过输入机库结构跨度、横向网格数、纵向网格数等参数自动生成基于杠杆原理的大跨度杂交网架结构。提出了基于粒子群算法的大跨度杂交网架机库结构优化设计方法,采用SAP2000软件,利用C#语言二次开发出基于杠杆原理的大跨度杂交网架结构的优化设计程序对机库网架结构进行优化设计,优化结果表明该程序能在满足现行规范要求的基础上减小屋盖厚度同时降低了机库屋盖开口处竖向位移。机库屋盖空间杆系结构大量采用圆形钢管,它的轴性受力的特性决定了圆钢管可以承受较高的稳定承载力。本文提出了具有初始几何缺陷圆钢管杆件精细化稳定承载力的计算方法,并将计算结果与参考文献中的试验结果进行了对比验证,说明采用屈曲模态模拟圆钢管杆件的初始几何缺陷形式是可行的。基于概率统计方法,建立了基于统一可靠度的考虑焊接空心球节点约束作用的圆钢管杆件精细化稳定承载力计算方法,并提出了圆钢管杆件精细化稳定承载力在一定置信水平下的误差计算方法。分析了考虑焊接空心球节点约束作用的圆钢管杆件精细化稳定承载力与各几何参数、材料参数的关系,采用线性回归方法定量确定了考虑焊接空心球节点约束作用的圆钢管杆件精细化稳定承载力与各几何、材料参数的关系,得到了实用的考虑焊接空心球节点约束作用的圆钢管精细化稳定承载力计算公式。通过与规范计算方法对比发现精细化考虑两端焊接空心球节点的约束作用时空间结构圆钢管构件的精细化稳定承载力与规范计算值有较大区别。因此,机库结构设计时应精细化地考虑不同规格焊接空心球节点对圆钢管杆件的不同约束作用,在确定机库屋盖圆钢管精细化稳定承载力时准确考虑端部节点的约束作用。