重要设备和关键结构部件变形的实时监测是当今工业设备数字化、智能化发展的核心技术,尤其是部分设备受限于位移传感器安装基准变化以及安装空间的限制等,导致仅依赖于位移传感器的直接监测结构位移不再适用,因此,基于其它中间变量的监测（如应变）来进行结构变形位移重构已成为近年的热点研究问题。本文以工程中常用的板梁组合结构为研究对象,研究基于应变和结构模态已知条件下的结构变形位移重构方法及其在工程中的应用,主要工作和创新点如下:（1）模态理论重构结构变形的经典方法要求位移模态坐标和应变模态坐标一致,理论计算（如有限元法）易保证,而实际测试中无法保证,针对这一问题,本文提出了基于灵敏度分析的改进模态转换矩阵计算方法,解决了实际位移模态坐标与应变模态坐标难于一致的问题,实现了基于实测振型的结构变形重构。同时,考虑到重构位移仅是结构整体位移场的子空间表示,基于结构凝聚的概念,构建了基于实测振型的变形重构来计算结构整体位移场的方法。（2）针对实测振型受制于测点布置和阶次不足影响结构变形重构精度的问题,本文采用有限元预分析数据对结构进行模拟重构计算,确定实测的最优测点布置方案和采用的模态阶次的合适选取;同时,针对高阶模态缺失问题,提出了利用有限元静力变形作为样本的高阶模态补偿误差修正方法。进而,通过实际板梁组合结构的位移重构计算以及与仿真试验和实物试验对比,验证了这些提高重构精度措施的有效性。（3）基于改进的模态转换位移重构方法,结合实际工程需求,完成了基于应变的结构变形监测软件的开发,并将其应用于实际小比例筏架的变形重构,现场测量结果表明改进后的模态转换位移重构算法具有较高的重构精度。