本文借鉴已建成的成都新世纪国家会展中心展馆工程，构思出了一种新的结构体系——钢-混凝土协同式新型张弦桁架结构，新的结构体系是在钢-混凝土组合结构与大跨度下弦管内预应力管桁架结构基础上的改进和创新。 预应力张弦桁架、张弦梁及各种组合结构在国内外的工程实践中逐步得以应用，本文逐一概述目前国内外各种钢-混凝土组合结构和我国正在推行的几种拟梁式空间钢网格结构，并从发展现状和相应存在的问题做了较为详细的论述，在此的基础上，综合考虑两种结构优利弊进而提出了钢-砼协同式新型结构体系。钢-砼协同式新型张弦桁架结构是在大跨度下弦管内预应力管桁架的基础上提出通过撑杆连接空间管桁架和高强抗拉拉索，形成桁架体外预应力，并结合钢-混凝土组合结构合理利用两种材料性能的优点，通过短柱或短撑杆连接下部张弦桁架和屋面混凝土板，共同形成新型张弦桁架结构的上弦组合层。 从工程的应用角度出发，将钢-砼协同式新型张弦桁架受力过程中涉及的状态拟定为零状态、初始态、荷载态和协同工作阶段。通过等代刚度法计算和对比了混凝土板对下部预应力管桁架刚度贡献大小，研究分析表明，混凝土板参与结构整体工作改善结构整体刚度明显。在协同工作阶段，由于钢砼共同工作，合理利用了结构中两种不同材料的力学性能。 本文探讨的一种新型结构体系——钢砼协同式新型张弦桁架，采用几何非线性有限元法，通过大型有限元程序软件对其主要的受力性能进行了研究，分析了结构的屈曲荷载和极限承载能力以及地震作用下单榀钢-混凝土协同式新型结构体系的荷载效应，从中得出一些结论，并从力学概念上说明了其正确性。同时，文中还对钢-混凝土协同式新型张弦桁架的合理预应力取值做了初步的探索，给出了一些浅显的分析思路和求解方法。 本文用大型有限元软件模拟了钢-砼协同式新型张弦桁架结构的全过程施工，探讨了索预应力施加方法和结构的施工工艺，提出分阶段控制施加预应力的优越性。文中最后提出钢-砼协同式新型张弦桁架在设计和施工中有待于解决的问题。