大跨度管桁结构作为钢结构中的一种新型重要的钢结构形式，其自身有着质量轻和受力性能好的特点。目前大跨度管桁结构已经作为一种标志性的钢结构形式，在各种体育场馆、剧院、展览馆、火车站、飞机航站楼等大型建筑中广泛采用。在广泛使用的同时，由于为了满足建筑的美观及功能要求，对其形状、跨度等方面的要求越来越高，接踵而来的问题就是其稳定性能。目前国内国际对于大跨度管桁结构平面外稳定性的研究较少，所以本文的研究课题还是很有必要的。首先，本文针对大跨度曲面管桁结构在国内外的应用做了一个详细的介绍，继而针对管桁结构的理论方法也进行了必要的阐述。其次，本文详细的对于大跨度曲面管桁结构平面外稳定性研究的线性屈曲分析和非线性屈曲分析进行了详细的介绍，继而选取了兰州某体育馆做本文具体研究的对象，进行了有限元模型的建立，并对其榀数进行了线性屈曲分析，发现同样跨度、同样矢高比、同样支座条件时，榀数越多，管桁结构的屈曲荷载越大，即结构的平面外稳定性越高。并选取了三榀桁架作为后续的研究对象，选其原因有二：一、三榀桁架作为一个整体，可以为本身提供一定的面外支撑；二、三榀桁架与五榀、七榀桁架的屈曲荷载相差不是很大，榀数少，在对后续参数的分析中提取的数据相差比较大，更容易进行对比。第三，本文针对影响管桁结构稳定性的三个参数进行了线性屈曲分析和非线性屈曲分析。在线性屈曲阶段，我们提取了不同跨度、不同矢高比、不同支座形式条件下的五阶屈曲模态和屈曲荷载进行对比分析；在非线性屈曲阶段，在这里我们只考虑几何非线性，不考虑材料非线性，引入由线性屈曲分析阶段中提取的最大位移作为初始缺陷，我们依旧针对上面三个参数进行对比分析，在位移—荷载曲线和提取出的极限承载力，可以发现与线性屈曲相同的规律。在管桁结构设计中，跨度越小、矢高比越接近0.2、支座为固定支座时，结构的平面外稳定性能越好。最后，对本文所做的研究课题进行了总结，并且对于本文没有研究到的方面进行了展望，提出了一些建议。