杆系结构中,具有优越截面力学性能的空心管是广泛采用的型材.由方钢管组成的空腹桁架是一种较为美观的结构形式,在工程实践中得到了一定程度的运用.这种结构的杆件内力特殊,国内外对其力学性能研究较少.该文利用ANSYS程序,对200多个算例进行了非线性有限元分析,系统研究了这种结构在对称荷载作用下的静力性能,主要工作及成果如下:1,研究了直角空腹桁架的荷载位移特征、结构整体与局部杆件性能的相关性;采用正交设计方法确定显著影响静力性能的因素,探讨了这些因素对结构极限承载力、刚度的影响规律;分析表明:此类空腹桁架,其杆件轴力较小、主要承受弯距;节间距、弦杆和腹杆的截面对结构的静力性能有显著影响,但结构高度的影响不明显.2,以工程中三种特殊形式的空腹桁架:空腹桁架拱、腹杆非连续布置桁架和去掉部分节间斜腹杆的桁架为研究对象,分析了结构在对称荷载作用下的静力性能,探讨了结构极限承载力、刚度与与主要影响参数的关系.研究表明:下弦杆是保证空腹桁架拱承载力的关键、腹杆非连续布置桁架的上下弦杆中的小短梁长度不应过大、去掉跨中节间斜腹杆对桁架静力性能影响不大,所得结论可供设计参考.3,对腹杆任意布置空腹桁架的静力性能进行了研究,根据对比分析结果,建议了能较为显著改善空腹桁架承载力、增强结构刚度的措施.