预应力钢结构因其良好的受力性能和广阔的应用前景已经越来越得到人们重视。该类结构是新型的、杂交的预应力大跨度空间结构体系，其结构具有受力合理、刚度大、重量轻、杆件类型少、制作安装方便等特点，在近一二十年来获得蓬勃发展，并在大跨度、大柱网的公共和工业建筑中得到广泛应用。 张弦梁结构(BeamStringStructures)是最近几年发展起来的大跨度预应力钢结构，它由弦、撑杆和压弯构件组合而成的新型自平衡体系。它充分利用高强索的强抗拉性改善了整体结构受力性能，成为受力合理、制造运输方便、施工简单的自平衡体系，是具有良好应用价值和前景的新型结构形式。 张弦梁结构的研究是空间结构领域最前沿的课题之一，在国内刚刚起步，在国外有关这方面的公开文献也很少，因此，缺乏系统的理论研究和工程实际经验，所以确定张弦梁结构的研究方法，分析讨论其受力特点和性能，开发设计合理的节点形式，并改善开发新型张弦梁结构形式，将该结构应用到我国的工程实际，是非常有意义和有前景的工作。 本文在收集整理预应力大跨度空间钢结构有关研究资料基础上，结合广州国际会议展览中心展览大厅屋盖钢结构设计与施工特点，对大跨度张弦桁架钢结构设计方案的比选、结构受力分析、结构节点设计、施工过程的技术等进行了分析与研究，并对大跨度张弦桁架结构的预警系统设计、测试与分析原理作了简要介绍，并应用到实际工程中。 通过节点试验研究和施工表明，该工程节点安全、可靠、传力合理，节点的构造方便加工制作和安装。其中空间KK型节点在反复荷载作用下具有良好的塑性性能，铸钢节点在最大试验荷载作用下及最大设计内力作用下是安全的。根据试验结果与有限元分析，建议了铸钢节点的设计强度取值和强度判别式。 研究结果表明，钢管经过冷、热弯曲后材性发生变化，材性的变化主要反映在弹性模量的下降。弹性模量的下降使结构刚度降低，应力水平越高，弹性模量下降越大。本文建议了经过冷、热弯曲后材料弹性模量计算公式，为曲线型钢管结构计算提供了依据。 通过计算机结构验算，对预应力施工方案和钢结构安装方案进行了充分研究，其中预应力施工采用了“一次张拉局部调整”的方案，安装方案择优选用了“张弦钢桁架地面拼装，单榀起吊，积累滑移，节间端部组装，区间整体同步牵引平移到位”的施工方法。通过工艺设计和现场试验，获得了成功。这充分利用既有结构和结构件优化施工设计，大大降低施工技术措施费用，是本课题研究的一大特点。 本文的研究成果可为类似结构的设计与施工积累了资料，并提供了一些有益的建议。