随着经济的发展,科技的进步,大跨度空间钢结构在工程中应用越来越广泛。利用其轻质高强的性质,越来越多的大跨度、大空间的复杂结构形式不断出现。然而,伴随着优越性能的同时,是复杂的施工过程和对其工程质量更高的要求。一旦结构在施工建造、拼装焊接的过程中发生破坏甚至倒塌,将会造成巨大的经济损失,甚至会对人身安全造成威胁。为了保证结构施工过程安全可靠,大跨钢结构多采用地面拼装,整体顶升的施工工艺,因此,保证顶升施工阶段的安全性至关重要。本文以哈尔滨站高架站房二期改造工程拱形钢管桁架结构为研究对象,对其在顶升卸载施工阶段的受力状态进行了数值模拟分析与现场实时监测,对比分析实际监测数据与数值模拟结果,研究了此类结构不同卸载方法下的差别。本文主要研究内容如下:(1)根据哈尔滨站二期改造工程设计资料,利用ANSYS软件建立了拱形钢管桁架结构的有限元模型。并根据数值模拟结果,确定了拱形钢管桁架结构在顶升卸载过程中的重要承载构件,同时以此为依据,基于实际工程顶升卸载施工方案,设计了相应的监测方案。(2)根据顶升卸载过程中所采用的钢绞线的力学特点,通过Link180单元对其进行模拟。并基于实际顶升卸载施工方案,将两次不同卸载过程分为多个施工阶段,通过稳态连续荷载步分析方法,对结构在不同卸载方式下连接杆的受力状态进行分析,同时比较了两种卸载方式的优劣。(3)对哈尔滨站拱形钢管桁架结构的整个顶升卸载施工过程进行了现场实时监测,介绍了监测过程中采用的光纤光栅应变传感器与应变片的工作原理及其相关参数,并且对数据采集系统的安装情况进行了说明。结合数值模拟计算结果,分析了两次顶升卸载施工过程中各连接杆的应力变化情况,并说明了原因,对实际施工方案提出指导性建议。