钢管桁架结构是目前大跨度结构中较流行的结构体系之一,它具有受力明确、计算模型简单、施工方便、用钢量省等优点。近年来,它以简洁、流畅、美观的视觉效果,出现在门厅、飞机场、体育馆、会展中心等场所。目前在普通钢桁架的结构设计中,工程中普遍采用的方法是按理想铰接模型进行设计,并根据计算出的杆件截面应力选择合适的杆件型号。计算桁架结构内力时,一般采用如下基本假定;(1)节点均为铰接;(2)杆件轴线平直相交于节点中心;(3)荷载作用线通过桁架的节点。对于平面桁架还要求所有杆件轴线及荷载作用线在同一平面内。符合上述假定的桁架,其杆件只受轴向力作用,由杆件轴向内力引起的应力称为正应力。但在实际结构中,这些假定并不可能完全成立。桁架节点处相交的杆件无论采用直接连接方式还是节点板连接方式,都难以实现理想的铰接,杆件端部或多或少有一定的转动约束。实际桁架结构除了轴向力以外,还有次内力;弯矩和剪力,由次内力产生的应力称为次应力。造成桁架结构次内力主要原因有接点刚性、节点偏心、横向荷载等等。本文采用大型有限元分析软件ansys9.0,从平面桁架在单位荷载下的次应力分布状况着手,探讨了次应力产生的根源是杆件两端的相对位移,分布规律的影响因素是;结构荷载、线刚度、杆件长度;分析了几种常见的桁架形式的次应力分布状况及区别,揭示了次应力与桁架外形的关系;在平面桁架的基础上进一步探讨了立体桁架的次应力分布状况,以实际监测的某大跨度体育馆为背景,初步探讨了立体桁架次应力的分布状况及三种立体桁架的计算简化模型,并得到相关桁架计算及设计中一些建议。