金属屋架通常采用薄壁型截面钢材,具有布置灵活、造型丰富,有较好的力学性能与工艺性能,因而得到广泛的应用。随着社会的发展,对金属屋架结构的设计提出了越来越高的要求,通用的设计分析软件对屋架结构的建模、分析优化、后处理设计等功能缺乏很好的支持。本文从金属屋架结构的特点出发,总结了金属屋架结构计算机辅助设计的需求,对金属屋架结构计算机辅助设计系统的体系结构及关键实现技术作了较为深入的研究,并开发了金属屋架结构计算机辅助设计系统。首先,在分析国内外结构辅助设计与分析软件发展现状的基础上,针对金属屋架结构特点与金属屋架结构计算机辅助设计需求,基于AutoCAD图形处理平台,提出了包括用户接口层、访问层、图形与数据处理层、数据层四层次体系结构的金属屋架结构计算机辅助设计系统总体设计方案。然后,针对金属屋架结构计算机辅助设计系统设计过程中所遇到的关键技术进行了较为深入的研究。金属屋架结构类型多,结构复杂,整体结构上很难提炼出参数化建模方法,为了达到对金属屋架结构快速建模的目的,提出了基于局部特征的屋架结构参数化建模方法,该方法将整体结构剖分成若干结构模块,对各结构模块分别采用参数化建模以达到整体结构的快速建模。金属屋架结构的组成杆件通常采用节点板焊接连接,在总结节点板构造的基本要求与焊缝的设计参数要求的基础上,提出了一种金属屋架结构节点板设计方法,该方法依据各杆件受力与杆件属性等信息进行焊缝设计,根据焊缝参数确定节点板的总体轮廓,根据节点板各杆件的位置、参数对总体轮廓进行优化生成符合节点板构造要求的节点板。工程设计文档是金属屋架结构工程审核的重要依据,提出了一种基于可重用文本配置模板的设计文档自动生成方法,该方法将设计文档所涉及到的知识模块存储到文本配置模板中,通过对文本配置模板配置达到自动生成工程设计文档。最后,在以上研究基础之上,开发了金属屋架结构计算机辅助设计系统,并给出了一应用实例,证明该系统能够满足金属屋架结构计算机辅助设计要求。