空间结构的发展往往是衡量一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志，也是一个国家文明发展程度的象征，因此，世界各国对于空间结构理论和技术的研究特别是大跨度空间结构的研究都非常的重视。近几十年来，我国的空间结构得到了迅速的发展，这些结构包括网架结构、桁架结构、网壳结构、杆索结构、膜结构等。 本论文在总结国内外钢结构发展及轻型钢结构设计的基础上，重点对常用的网架和桁架设计进行分析归纳。根据桁架和网架的优点，提出了一种新型结构体系----交叉管桁结构。新型结构具有平面桁架受力明确、传力路线清晰的特点，又继承了网架的空间整体性好的结构特征。 本论文将新型结构按一般常用尺寸设计一个算例，通过对算例的设计计算，得到理想的用钢量。研究新型结构的受力特点、应用范围、以及常用设计参数的选择，给出一般性建议。 通过新型结构算例与平面桁架、抽空网架、普通管桁结构算例在节点处理、受力特点、安全稳定、材料节省及施工方面等的对比分析，论证了新型结构具有受力合理、形态美观的特点，尤其是比现有的结构形式具有更小的用钢量。 本论文的计算工作采用钢结构软件3D3S 8.0和网架结构计算软件SFCAD2000进行。 本论文注重理论与应用相结合，算例中使用的设计参数及选取的材料、荷载均与我国相应的国家规范和规程相一致，并力求吸取现代空间结构的最新研究成果和实践经验。 全文共分为5章。第1章前言，研究国内外钢结构的发展现状及存在的问题；第2章讲述了平面桁架和空间网架结构的设计；第3章提出了新型结构模型，并给出算例。第4章着重将新型结构与平面桁架、空间网架和普通管桁结构的算例进行对比，显示出新型结构的优势；第5章全文总结与展望。