随着我国工业建筑的更新、繁荣发展,厂房结构正朝着大跨度（≥30m）、大层高（≥20m）、大柱距（≥12m）、大吨位吊车（≥50t）的方向迈进,但目前针对高大尺度钢结构厂房的研究尚不全面,如何针对工程实际特点选取合适的结构体系,并对结构的关键技术进行研究具有重要的工程价值。本文选取“空间管桁架屋盖+双肢格构柱”形式的高大尺度厂房结构为研究对象,研究内容包括地下一层顶板大开洞时高大厂房结构嵌固端位置的选取、从抗侧刚度角度对该厂房多阶排架柱进行参数化优化分析、厂房体系选型及整体性能分析、肩梁节点单调加载非线性分析这四个方面,为类似高大尺度厂房结构设计中应重点考虑的问题提供参考。主要研究内容如下:（1）根据本厂房实际工程特点,通过定性分析对高大尺度厂房体系选型,提出高大尺度厂房结构体系——“管桁架屋盖+双肢格构柱”厂房结构;并对地下一层顶板开大洞的高大尺度厂房结构进行嵌固端位置选取研究,结果表明本厂房结构嵌固端分别选取在正负零层板、地下二层顶板处时,两种结构的动力特性、各荷载组合下结构变形偏差率均在5%以内,可将嵌固端位置取在地下一层顶板处。进而对采用“空间管桁架屋盖+双肢格构柱”形式时的高大尺度厂房结构进行性能分析,结果表明此类结构体系的空间刚度和承载力高,空间协同作用良好。（2）通过虚功原理及辛普森（Simpson）插值积分法求解出在各种荷载作用下n阶悬臂柱柱顶位移公式,为厂房多阶排架柱计算提供理论支持。此外还借助有限元软件MIDAS Gen比较了8种不同缀条布置形式下双肢格构柱的抗侧刚度,以用钢量、抗侧刚度、实际使用效果为指标综合选取最优缀条布置形式。并探究了格构柱分肢长细比λ（节间数n）、肩梁高跨比（h0/l）对排架柱抗侧刚度的影响,最终提出了双肢格构柱基于抗侧刚度下的最优缀条布置形式、最优柱分肢长细比、最优肩梁高跨比,对类似工程设计提供指导建议。（3）针对两种安全储备相差较大的肩梁A、肩梁B,利用有限元分析软件ABAQUS对此两种肩梁进行静力非线性分析,探究了两种肩梁的受力性能和破坏机理,并通过变化设计原型肩梁A的高跨比,分析肩梁高跨比对肩梁承载力的影响。结果表明肩梁A符合“强节点弱构件”设计理念,安全储备足够;而肩梁B节点先于构件破坏,安全储备明显较低,应避免出现此类设计情况。