钢管桁架结构作为一种典型的空间结构体系，由于其具有较好的力学特性，在实际工程中已得到广泛应用，其受力性能的研究也日益受到重视。本文以实际工程中某体育馆的钢管桁架屋盖结构为研究对象，对其静动力性能进行研究。主要内容如下：1．考虑不同的荷载工况组合，采用ANSYS有限元软件对屋盖结构进行计算，得到了结构杆件的内力分布及桁架的节点位移，从而了解其静力性能。2．鉴于方钢管立体桁架刚度较大的特点，为了使结构更为经济合理，本文利用参数化设计语言(APDL)对其进行优化设计；以构件强度、刚度、稳定性及立体桁架的整体挠度等为约束条件，以桁架结构的总质量最小为目标函数，经过优化迭代得到合理的构件截面尺寸，并比较分析了优化前后的结构杆件的受力性能。对于采用圆钢管截面的桁架杆件，基于压杆的稳定性理论，提出了用于圆钢管轴压构件截面设计的直接计算方法。3．在静力分析的基础上，采用ANSYS有限元软件，通过线性屈曲、几何非线性屈曲及弹塑性双重非线性分析，对拱桁架结构的稳定性及极限承载力进行探讨，得到了拱桁架结构的荷载—位移全过程变化曲线，并考虑了初始几何缺陷、拱桁架支座支承刚度等参数的影响。同时，计算得到了立体桁架的极限承载力，并对其跨中截面的节点位移—荷载关系进行分析。4．拱桁架与立体桁架之间的连接方式分别采用铰接和刚接，对该钢桁架屋盖结构进行模态分析，得到结构的自振频率及振型，并采用振型分解反应谱法对屋盖结构的抗震性能进行了研究。结果表明，频率分布较为密集，在抗震设计时需考虑高阶振型的参与作用；水平地震作用(6度)对该屋盖整体结构的影响较小，不起控制作用。最后，对本文所做的研究工作进行了总结，得出了一些有参考价值的结论，并指出了有待进一步探讨解决的问题。