本发明涉及一种基于拓扑优化原理的超大跨重载预应力空间桁架，包括桁架、弧形拉索和竖向支撑，其特征在于：桁架为拱桥形立体桁架，拱桥形立体桁架包括上弦杆、拱形下弦杆和桁架腹杆；弧形拉索分为第一弧形拉索和第二弧形拉索；竖向支撑采用V形支撑和U形支撑；第一弧形拉索和第二弧形拉索接触区域采用V型支撑与所述桁架拱形下弦铰接连接,第一弧形拉索和第二弧形拉索分离区域采用U形支撑与所述桁架拱形下弦铰接连接；第一弧形拉索、第二弧形拉索的端部通过耳板、销轴与桁架上的节点板连接，耳板通过索头与拉索连接，所述节点板与桁架采用插入式焊接。