大型复杂结构体系由于其复杂的几何形状，无法使用两维平面图纸完全表达，建立大型复杂结构体系的三维实体模型已经成为复杂结构体系，尤其是钢结构体系设计分析的一种必然趋势。大型复杂结构的三维实体模型是实现结构的设计、分析、加工制造及施工过程数值模拟最重要的基础。针对大部分实际结构工程基于两维工程图纸设计施工的具体情况，文中给出了基于两维工程图纸的实现大型复杂结构三维实体模型建模方法。结合国家大剧院结构的三维实体模型的建模过程，详细阐明了建模过程中所出现的问题及解决方案，并以此三维实体模型为基础，给出了重要子结构的三维精细有限元分析，初步表明了三维实体模型在实现精准结构设计分析中的重要作用。

根据望远镜主动反射面的变形及运动要求，提出了反射面支撑结构体系设计方案，通过地承载能力及正常工作状态的详细设计计算，说明了该结构体系的受力、变形、构造及经济合理性，并分别给出了采用钢结构体系及铝合金结构体系的力学性能、变形特点耐久性及经济指标。