钢结构屋架属于房屋项部承重的最常见的一种结构形式,具有施工方便、力学性能良好和结构布置灵活等优点,因此在各类大跨度建筑中被广泛应用。目前,在钢屋架的设计上,基本采用以二维平面为基础的设计软件完成屋架的设计,设计人员的工作效率得到明显改善。但是,由于钢屋架节点连接处的构造以及杆件之间的空间关系较为复杂,故二维CAD软件所设计的结果很难满足工程实际和设计人员的需求,通常需要设计人员不断的对设计结果进行修改,更正,费时费力。以三维可视化的形式对设计结果进行表达,人们通过三维模型对能够以更加直观、全面的方式对设计结果进行预览和比选,往往能取得较理想的设计效果。因此,研究开发钢屋架三维可视化辅助设计系统己成为结构工程领域研究的热点和发展方向。本文针对钢屋架三维可视化辅助设计问题,采用Visual C++ 6.0可视化编程系统作为开发平台,应用面向对象程序设计技术和OpenGL图形标准技术,以国家现行设计规范和设计手册为依据,研究开发了梯形钢屋架三维可视化机辅助设计系统。主要研究内容和研究成果如下：(1)研究了ANSYS接口程序设计和桁架有限元计算的程序实现,实现了对屋架杆件内力和节点位移的计算。(2)以《热轧型钢》(GB/T 706—2008)规范为依据,采用三阶Bezier曲线及曲面对角钢的圆弧段进行拟合,实现并建立了具有真实感的杆件三维模型。(3)由屋架结构中各节点和杆件三维模型,根据屋架结构的几何拓扑关系和设计构造信息,应用矩阵堆栈技术建立屋架整体结构的三维模型。(4)系统的设计与实现。系统设有三个模块：参数化设计模块、结构分析与构件设计模块和三维可视化模块。其主要功能如下1)参数化设计模块：实现了屋架结构设计参数的确定、荷载计算和材料选择。2)结构分析与构件设计模块：实现了结构有限元分析、杆件设计和节点设计。3)三维可视化模块：应用OpenGL图形标准技术和建模方法,建立了杆件、节点和屋架结构整体的三维真实感模型,并实现了对模型的漫游浏览。经实例证明,该系统具有计算方便快捷、人机界面交互性好的特点,为梯形钢屋架的三维可视化辅助设计做出了有益的探索。