管桁结构近年来在大跨空间结构中得到了广泛应用。管桁结构的结构体系为平面或空间桁架,其特殊性在于该结构采用钢管通过焊接直接连接形成相贯节点。管桁结构作为一种新型的结构形式,其发展时间不长,规范中对于其重要的节点部位要求不完备,导致设计及加工方面存在了很多问题,同时目前的管桁结构分析软件也并不完善。本文针对管桁结构节点在设计加工过程中对节点处理上的关键技术问题进行了分析研究,并基于MSTCAD平台编制相应的实现程序模块,完善管桁结构设计加工流程,保证结构安全,提高施工效率。本文在对管桁结构的相关背景知识进行介绍后,编制了相应的强度验算程序,用空间解析几何算法对节点形式进行判断,区分各种不同的节点类型,对规范中已经存在的五种节点形式进行强度计算;另一方面,对于目前处于研究阶段的几种新型节点形式也做出扩展和归纳,采取一定的强度处理方法进行补充计算,对节点处的一些特殊问题进行了相应的处理。同时本文从空间解析几何原理出发,编制几何验算程序计算出节点处各个支管之间的距离,并用计算结果中的最小值判断出结构中可能存在的焊缝搭接或者是支管搭接的部位,可以以此作为结构安全性的评估参数,降低结构自身以及由施工方引起的结构安全隐患。本文采取在满足精度要求的前提下,编制加工放样程序用离散化方法来拟合空间相贯线的精确形状,实现了支管端部空间相贯线的精密加工,解决了目前用解析法求解相贯线难以实现或解析解可能不适合实际加工的问题。编制的程序模块可实现单元之间位置的自动计算,根据单元截面大小自动判断搭接顺序,对节点处其它杆件之间的作用和关系能做出自动判断并给出计算结果。考虑了实际支管端部可能出现的一些特殊问题并进行处理,程序计算出了每一离散线处的局部二面角以及最终的柱面离散点位置,通过编制计算机辅助绘图程序可绘制结果曲线,实现了CAD图形自动输出。最后,在相贯线离散求解的基础上,对管桁结构节点处支管焊缝尺寸数据进行程序设计计算和强度验算,给出相应计算数据和结果,为结构施工提供方法指导。