本文以直线形和拱形的立体管桁架为计算模型，分析该类结构的静力性能和稳定性能。 运用有限元工具(ANSYS)研究立体管桁架模型在节点荷载下的受力特点和变形特点，讨论截面面积、截面参数、矢跨比以及温度荷载对结构静力性能和变形的影响，同时也分析跨数、悬挑长度、初始缺陷、节点铰接与刚接、弹塑性以及矢跨比等对结构极限承载力的影响，讨论侧向支撑在跨内和悬挑段的布置位置。 将立体桁架看成是平面桁亍架所围成，利用结构扭转理论和虚功原理推导出三角形截面立体管桁架抗扭刚度的计算公式，详细地阐述了弦杆和腹杆在抗扭中所起的作用，并综合考虑抗弯刚度和抗扭刚度，分析强度破坏与整体失稳破坏的联系，总结该结构强度破坏先于整体失稳破坏的各类影响因素，在此基础上，利用有限元的计算结果，拟合单跨结构(包括不带悬挑、一端悬挑、两端悬挑)强度破坏先于整体失稳破坏，即管桁架不发生平面外失稳的临界条件，进一步总结侧向支撑的合理布置。 分析了矩形截面立体管桁架中横隔对结构抗弯刚度和抗扭刚度的影响，讨论横隔在矩形截面立体管桁架中的合理布置。