轻量化设计是结构设计中研究的重点,通过结构设计在保证质量减轻或者不变的前提下,提高结构的力学性能是研究的难点。圆管作为常见的轻量化设计元素被结构设计广泛利用,对于圆管其承压与吸能特性的研究也较为热门,但多集中于研究其轴向的承压吸能特性,对于径向承载性能的优化设计较少。本文以毛竹为研究对象,探究了毛竹径向材料、结构及力学性能之间的联系。发现在毛竹壁径向截面中,由薄壁细胞和维管束组织组成的枝状结构具有分压作用;竹节加强筋结构对毛竹筒的支撑作用明显。以此提炼出仿竹壁枝状分压结构和仿竹节加强筋结构作为仿竹径向结构刚性管的设计要素。通过建模和有限元分析优选得到了径向承压性能较好的内嵌六边形仿竹结构刚性管模型,并采用6mm圆角优化了局部应力集中,使得仿竹结构刚性圆在径向承压吸能方面受力更加均匀,结构更加稳定。然后针对优选的仿竹结构刚性管模型,通过TIG工艺试验得出当增材电流为130A,增材速度为20cm/min,送丝速度为0.6m/min时所得到样品尺寸及质量符合设计要求。通过路径规划得出旋转交错增材的方法,保证增材过程的稳定性及平整度。最后通过TIG增材获得以316L为原材料的仿竹径向结构刚性管,对其径向承载性能测试发现当径向变形达3%时,其径向的承压吸能性能相比等轻量化的普通轧制圆管至少提高9%。通过仿竹径向结构的轻量化承压吸能刚性管的设计、增材及性能验证,可以为建筑、汽车等领域的轻量化结构设计中圆管径向承压吸能元件的设计提供设计依据,为轻量化结构设计承压性能的稳定性提供保证。