该成果属于土木建筑工程领域。钢管结构在民用及工业建筑结构，尤其是在空间异形结构、大跨度空间结构中有广阔的应用空间，但在抗震性能、整体稳定性设计、复杂节点的承载力等方面存在问题亟待解。课题组历时13年对特种、大跨钢管结构的稳定、抗震、复杂节点承载力等方面展开深入的研究。（1）系统研究了三维异形钢框架结构的稳定机理和破坏模式，提出基于结构整体抗侧刚度相互支援的稳定设计方法；针对钢管柱空间筒体高耸结构的整体面外失稳机理，首次提出考虑群柱空间相互支援作用和面外环装桁架稳定刚度需求的稳定设计方法，应用于近10座复合肥工业造粒塔工程。（2）提出钢管柱空间筒体特种塔桅结构，并于2004年首次将其应用于复合肥工业造粒塔，解决了复合肥工业造粒塔结构稳定和抗震设计难点。在性能化抗震设计方法的基础上，结合造粒塔的设备设计要求，首次提出了基于工业内容物（设备）复合肥工业造粒塔结构的性能化抗震设计方法。优化工艺布置研发出第二代多腔钢管混凝土格构柱方型复合肥造粒塔，用钢量和建造时间均大幅节约。（3）对大跨管桁架结构、管索杂交结构、拱形管桁架结构的整体稳定承载力进行了理论和试验研究，系统的提出基于结构整体稳定承载力的构造措施和设计方法，建立了整体稳定承载力计算的多指标评估方法，应用于宝鸡市游泳跳水馆、延安体育馆等10余项大跨钢管结构工程。（4）对多管相交空间相贯节点进行了足尺试验研究，提出了复杂相贯节点改善力学性能和提高安全储备的设计原则及措施，应用于西安咸阳机场二期扩建工程T3A航站楼、宝鸡市游泳跳水馆等项目。成果获得实用新型专利10余项，达到国际先进水平，先后应用于复合肥工业造粒塔、大跨体育馆、机场航站楼等20余项实际工程，取得了良好的社会效益和经济效益。