在正交正放钢网格盒式结构的基础上,提出了一种适合建筑平面长宽比≥1.5的新型楼盖—正交斜放钢空腹夹层板楼盖,以及其与网格式墙架组成的新型结构体系—多层大跨度正交斜放空间钢网格盒式结构体系。这种结构体系的提出是基于建设生态文明和可持续发展的需要,克服了现行单层大跨钢结构占地多及多层大跨钢结构用钢量大的缺点,已用于十多项实际大跨度工程。本文对空间钢网格盒式结构抗侧性能进行了有限元分析,对盒式结构网格式墙架和常规结构框架的刚度、延性、滞回性能和耗能能力进行对比,表明盒式结构网格式墙架具有良好的抗侧能力和耗能能力,对一个采用盒式结构体系和常规钢框架结构的工程实例进行了振型分解反应谱法进行分析,盒式结构抗震性能更好。对正交斜放钢空腹夹层板楼盖进行了力学性能分析,推导出正交斜放钢空腹夹层板楼盖等代刚度及连续化基本方程,提出了实用设计方法并对正交斜放空腹夹层板楼盖进行计算设计,进行了局部超载静力试验,测得的应力、位移远小于规范规定值,验证了正交斜放钢空腹夹层板楼盖的三维受力性质,并表明楼盖处于弹性范围内。总结了国内外文献对楼板舒适度振动的评价标准,对正交斜放钢空腹夹层板楼盖模态和舒适度进行了试验分析并与有限元结果进行对比,结果表明大跨度正交斜放钢空腹夹层板楼盖刚度较大,舒适度能满足中美两国相关规范要求。阐述了连续性倒塌的研究现状、意义以及分析方法,采用非线性动力方法对正交斜放空间钢网格盒式结构和常规钢框架结构进行了连续性倒塌分析,结果表明虽然常规钢框架结构用钢量比有层间梁盒式结构多41.5%,但是由于正交斜放钢空腹夹层板的空间协同效应以及网格式墙架较大的抗弯刚度,使得盒式结构的动力响应反而远小于普通钢框架动力响应,抗连续倒塌能力优于普通钢框架结构。2014年9月在中国工程院土木水利与建筑工程学部主办了“多层大跨度装配整体式空间钢网格盒式结构科技论坛”,与会院士和专家鉴定为:与传统钢框架结构相比,技术经济指标优良,填补国内外空白。