大跨度空间结构具有自重轻、结构受力合理、造型变化形式多样的优良特点，使得近年来大跨度空间结构在我国取得了广泛的应用。其中管桁架结构和网壳结构是空间结构中比较常用的结构形式，而组成构件的关键在于连接方式。在焊接过程中，由于焊接热源能量的集中输入，不均匀的温度分布，导致在焊接结构中产生比较大的焊接残余应力和变形，这种应力和变形的产生不但对结构的尺寸稳定和加工精度产生一定程度的影响，还威胁结构的局部稳定性和整体稳定性。因此本文通过对管桁架结构、网壳结构焊接过程的数值模拟，为合理的预测和考虑焊接残余应力的对管桁架结构，网壳结构的极限承载力的影响，以及实际设计和施工中考虑焊接残余应力这一因素提供必要的参考。为达到研究目标，本文采用精细化的建模方法，通过ANSYS中实体单元建立了焊接球节点和相贯节点的计算模型，通过对模型施加生热率的加载方法，模拟焊接热源，并通过间接耦合法，最终计算出了这两类节点在焊接过程中，温度场和应力场的变化情况。研究了残余应力的分布范围及变化趋势，结果表明在焊缝附近区域会产生接近材料屈服强度的残余应力。本文采用多点约束方法分别建立平面管桁架和K6（2）网壳的多尺度有限元模型，节点位置采用实体单元，杆件位置则用梁单元模拟以减少计算耗时，并与全部采用壳单元建立的模型计算结果进行了对比，验证了利用实体—梁单元的多尺度方法计算结果的有效性。通过对管桁架多尺度有限元模型，施加焊接数值模拟过程中计算获得的残余应力作为初始荷载，获得了考虑残余应力的管桁架多尺度模型，同时与不考虑残余应力的管桁架多尺度模型计算结果进行对比，结果表明残余应力的产生将导致所取平面管桁架模型极限承载力降低11.8%。利用上述同样的方法，分析了焊接残余应力对K6（2）网壳极限承载能力的影响，计算结果表明由于球节点的存在，结构的破坏是由于杆件的首先破坏所导致的，节点刚度强于杆件，残余应力并不会显著影响结构的承载力。