首都博物馆新馆上部大跨度钢结构支承在主展览楼、管理办公楼及东侧钢平台等几栋相对独立的结构上,椭圆形展览楼从屋盖的顶部穿出,屋盖在建筑北侧的悬挑长度达21m,结构受力非常复杂。利用风洞模拟大气边界层气流,对屋盖上、下表面和建筑外墙在各种风向角下的风压分布情况、风环境等进行了测试。在屋盖挑檐的端部设置百叶,有效地减少了长悬臂结构的风荷载效应。从多自由度体系在脉动风荷载下的运动方程出发,根据随机振动理论推导出了用于大跨度结构计算的风振系数公式,并考虑了场地类别、结构阻尼比对脉动增大系数ζ的影响。在国内首次采用热完成工艺成型方管作为主桁架的弦杆与腹杆,桁架的腹杆与弦杆直接相贯焊接。为了使设计经济合理，采用了多种方式提高节点的承载力。针对传统柱间预应力支撑体系存在的张拉过程复杂、柱顶偏移不易控制、在柱间桁架下弦杆引起附加轴力等问题，提出在中柱两侧布置人字形拉杆的支撑形式,可以大大简化预应力张拉过程,有效避免柱顶的偏移,减小柱间桁架下弦的附加轴力。