矩形钢管混凝土桁架结构具有表面平整、外形美观、节点形式简单、截面惯性矩大，不需配筋和支设模板，施工便利等优点，是一种新型的结构形式。在矩形钢管混凝土桁架中施加预应力，能充分利用矩形钢管混凝土和预应力的技术特点，是适用于重载、大跨度结构的结构形式。因而，矩形钢管混凝土桁架结构是钢管混凝土结构发展的一个重要方向之一。 为了更进一步深入了解矩形钢管混凝土桁架整体的力学性能、设计方法及弦杆轴力作用下节点的承载力计算，为实际工程应用提供试验和理论依据，本文以试验为基础结合理论分析和数值计算，对矩形钢管混凝土桁架及其节点进行了进一步的研究。主要包括以下几个方面的内容。 (1)对2个大尺寸的大跨度带悬挑矩形钢管混凝土桁架和矩形钢管桁架模型及2个大尺寸的大跨度带悬挑预应力矩形钢管混凝土桁架和预应力矩形钢管桁架模型进行了对比试验，考察该类矩形钢管混凝土桁架的破坏形态、变形特点和受力性能，为该类桁架的设计计算提供依据。 (2)进行了8个弦杆轴向压力作用下矩形钢管混凝土受压T型节点试件的试验研究，分析了弦杆轴压比、弦杆跨度、弦杆钢管厚度、腹杆与弦杆的宽度比对矩形钢管混凝土受压T型节点承载力的影响，并利用节点弦杆受弯和国内现有规程中的方法对该类型节点的承载力进行了计算。 (3)基于合理的假定，以经典的刚架弹性稳定理论为基础，推导了考虑节点刚度和相邻腹杆刚度对受压腹杆影响的杆件群稳定方程及计算长度系数计算方程，给出了可供工程使用的矩形钢管混凝土桁架受压腹杆的计算长度用表。通过考虑相邻弦杆间的内力比对受压弦杆计算长度的影响，直接推导和计算矩形钢管混凝土桁架受压弦杆的计算长度系数，并给出了便于工程应用的受压弦杆计算长度系数简化计算公式。 (4)运用阶梯形塑性铰线的简化模型，理论上推导了不同屈服准则时弦杆轴力作用下不等宽(β≤0.85)矩形钢管混凝土桁架Y型受拉节点的承载力计算公式，并对相应公式的适用范围进行了分析。 (5)采用有限单元法对矩形钢管混凝土桁架及其节点进行了数值模拟。进一步深入地研究矩形钢管混凝土桁架及其节点的受力性能及承载力计算方法。 (6)在试验研究、理论计算及有限元分析的基础上，提出了矩形钢管混凝土桁架和T、Y、X型节点的设计方法，并提出了矩形钢管混凝土桁架的设计构造措施。