隨著空間結構的不斷發展,結構的跨度愈來愈大，形式日趨多樣，結構中構件與構件之間節點的連接方式和力學性能都日趨復雜，傳統的焊接球節點、鋼管相貫節點等多種節點形式已難以在構造及制作工藝上滿足復雜的受力體系。節點構造的好壞，對結構的受力性能、施工工藝、工程造價都有著相當大的影響。因此，具有良好適用性的鑄鋼節點形式越來越受到工程界的青睞。 復雜鑄鋼節點的設計需要注意的一些問題進行深入的研究，并給出相關的建議，供工程設計人員參考。鑄鋼節點設計過程中常用的軟件：有限元分析軟件ANSYS，三維建模軟件Solid Works，Pro/ENGINEER以及AutoCAD對鑄鋼節點進行復雜節點的建模和深入的有限元分析，模擬出該節點的實際工作狀況，給工程設計提供一些建議。當進行復雜節點，甚至復雜結構的分析時,在進行實體建模時會遇到一些問題，可以通過選擇不同的建模軟件來解決它, 例如 Solid Works, Pro/ENGINEER 以及 AutoCAD 等。實體建模的好壞是工作能否得以順利進行的關鍵，也是影響工程設計進度的關鍵。也是影響工程設計進度的關鍵。盡可能地簡化鑄鋼節點的復雜程度，對于關鍵相交的部位應加大倒角半徑，以降低應力集中程度。倒角盡可能采用等邊倒角,建模少出問題，且有利于降低求解規模，以保證實際澆鑄鑄鋼節點避免出現缺陷
節點是連接桿件、傳遞荷載的重要組件，是大跨空間結構成形的關鍵，其性能關乎著結構整體的安全與穩定。由于空間結構節點的性能和成本取決于結構材料的有效使用及構型的合理設計，因此其設計工作一直都是大跨空間結構發展的重點。根據相關研究可將空間結構節點的設計發展歷程概括為三個階段：基于經驗的簡單構造設計、基于經驗的改進設計以及借助優化算法的找形設計。早期工程中應用的節點往往僅依靠設計師的經驗進行簡單的構造設計，由于結構未經過系統的計算分析，出于安全考慮工程師通常會賦給節點過量的材料，導致設計成形的節點構型不合理、造價較高等問題，如板式節點、焊接實心球節點。
隨著有限元技術的發展和力學理論的完善，通過借助仿真工具計算結構的受力性能可在一定程度上提高節點的材料利用率，從而控制設計成形節點的剛度和經濟成本。數值模擬計算為空間結構節點的設計方式帶來了革命性轉變，其與工程師經驗的有機結合構成了現階段節點普遍采用的基于經驗的改進設計方法，即首先根據工程師經驗設計出一個節點的初始模型，其次利用有限元技術詳細計算初始模型的力學性能，然后基于數值模擬分析的計算結果對節點初始模型的材料分配和結構構型進行調整，經過多次計算和調整的循環過程才能夠確定節點的最終設計形態，有必要的還需進行節點模型試驗。雖然基于經驗的改進設計方法在空間結構節點的設計工作中取得了不錯效果，但是其周期長、能耗大，而且設計的節點模型在工程實踐中常反映出自重大、幾何形狀優化不足以及應力集中現象明顯等問題，如深圳大運會主體育場在網架的肩谷處所采用的鑄鋼節點最大重量達到了98.6t；青島2014世園會主題館樹狀柱的兩個支管連接處和主分管交界處局部應力均超過300MPa。因此在保證空間結構節點受力性能的條件下，具有合理經濟性的最佳結構設計已經變得愈發重要。
近些年，國內外學者借助優化算法對空間結構節點進行了先進設計研究，以尋求受力形式合理及輕質的節點形態，其中發展較完善和應用較多的當屬拓撲優化算法。拓撲優化是一種根據給定的負載情況、約束條件和性能指標，對所給設計區域內的材料進行合理布置的結構優化方法。澳大利亞皇家墨爾本理工大學的研究團隊利用 BESO 對某大跨度頂棚結構的節點進行了拓撲優化設計的探索。
