随着现代社会的快速发展、人类物质和精神生活水平的不断提高，人们对于建筑的需求使得建筑功能和建筑形态日益多样化、复合化、综合化，传统单一的结构形式难以满足建筑对于结构形态和结构技术的要求，因此开展复合结构体系的研究是解决建筑需求和结构技术之间矛盾的迫切需要。　　 本文概述了现有的高度方向和跨度方向的每种结构形式的特点和适用范围；分析了组合结构和混合结构的研究现状，提出了其结构概念和分类原则，指出了组合结构和混合结构分别是基于构件和结构层面对于材料使用方式的改变，而要实现结构形式的革新还需要开展复合结构体系的研究。　　 在综述复合结构的起源与发展的基础上，指出了复合结构研究现状的不足；分析了构件、受力状态、材料和结构体系等基本结构概念及其关系，创建了结构“元数”的概念，提出了基于构件的复合结构概念，建立了基于构件的复合结构分类体系，并特别提出了基于拉索的复合结构形式。　　 针对弦支梁结构近似设计方法研究较少的现状，提出一种基于刚度的简便实用的计算方法，推导了简化计算公式，与有限元分析和试验结果进行了对比验证，并结合两个弦支梁工程检验了其用于结构概念设计阶段的适用性；首次提出了把弦支梁结构用于楼盖结构，通过参数化分析研究了弦支梁楼盖结构自振频率和加速度等反映舒适度性能指标的响应特点。　　 在研究基于拱的复合结构形式的基础上，提出了一种弦支穹顶-拱复合结构形式，分析了结构的基本静力性能和动力特性，并通过参数化分析研究了网壳节点刚性对结构动力特性的影响规律，提出了网壳节点刚性要求，进而研发了关键的节点构造，论述了其在茌平体育馆工程中的应用情况。　　 根据单层柱面网壳支座水平推力大和稳定性差的特点，提出了弦支筒壳结构概念，建立了弦支简壳结构的分类方法；在对比分析弦支筒壳比单层筒壳结构所具有优势的基础上，简述了弦支单层筒壳在实际工程的应用情况；提出了一种弦支双层筒壳复合结构，研究了结构的基本受力特性，分析了柱间支撑对于结构性能的影响规律，指导了弦支双层筒壳复合结构工程的柱间支撑布置。　　 在理论研究的基础上，开展了基于索的弦支复合结构的工程实践研究以检验理论研究的工程实用性，分别把弦支刚架结构、斜拉折板形空间网格结构和新型斜拉式复合结构应用于实际工程项目，验证了复合结构对建筑造型的良好适应性能和高效的结构效能。