数字技术的出现及建造水平的飞速发展给当代大跨建筑创作在形式、结构、设计方法等方面带来了巨大突破。而与此同时,一大批“表里不一”,刻意追求“动感外衣”的大跨建筑也相继出现,并造成了严重的资源浪费和审美偏离。在这种情况下,坚持合理、适宜、真实表达、回归本原的建筑与结构“一体化”设计思想,以及充分尊重结构特点,兼顾建筑各要素性能的“协同设计”理念才是当代大跨建筑创作的必由之路。自由网格空间结构是在数字化背景下应运而生的新的结构体系。本文以数字化为语境,在建筑学视野下,研究了自由网格空间结构与大跨建筑的协同设计问题。文章首先从结构形态学角度明确了自由网格空间结构的定义,并解析了其形式演进过程、种类与特性,以及这一结构类型的适用条件。接下来从协同理论和结构表现思想出发,结合大量实际案例和数字化设计手段,建构了自由网格空间结构与大跨建筑协同设计的体系框架,包括设计思想、协同设计影响因素、协同设计原则以及基于数字技术的协同设计方法等。以自由网格空间结构特性及本文建构的设计体系为基础,文章又进一步从结构整体形态塑造、网格肌理概念设计、网格肌理的建筑化转译、网格肌理的调控、节点的适宜性建构、材料的适宜性运用等6方面探讨了自由网格空间结构与大跨建筑的协同设计策略,提出了一系列协同设计具体手法。最后,本文以数字技术为手段,通过实际设计项目,开展了自由网格空间结构与大跨建筑协同设计实验,从而对本文建构的设计体系和设计策略进行了应用与验证,进一步完善了数字化语境下自由网格空间结构与大跨建筑协同设计在过程、策略、手法等方面的研究,为这一结构体系的理论研究与设计实践提供了参考。