为满足交通功能和人们对审美更高层次的追求，异形斜拉桥应势而生。本文以一座基于全4D BIM施工管理平台的异面扭转变截面倾斜钢拱塔斜拉桥——永定河特大桥为背景，对桥塔-支架体系进行仿真计算分析及施工控制研究。以合理成桥状态为研究目的，结合切片法和拆分法，对异形斜拉桥的超静定钢拱塔合理施工状态进行研究，得出异形钢拱塔施工控制方法及误差解决方案。主要研究内容及成果如下:
　　(1)结合本项目桥塔的构造和施工特点，阐述异形钢拱塔的精准仿真分析和高效施工控制方法对指导施工及制造的重要性;提出了BIM软件到有限元软件数据转换的方法——切片法，快速建模的同时防止板壳单元划分的奇异性。
　　(2)采用切片法建立桥塔-支架体系有限元模型，并对支架进行强度和稳定性的计算，验证了其安全性;针对施工过程仿真的重点和难点研究，得出悬臂施工转角使桥塔悬拼位移结果更为准确。
　　(3)基于平面悬臂的线形基础理论和位移累积法，推导空间扭转倾斜桥塔制造和施工线形的关系、计算公式和长度调整量;采用正装与倒拆法，对异形整体桥塔和无合龙段桥塔两种模型进行对比分析，得到只要控制合龙段的误差影响，就可以保证桥塔线形精确。
　　(4)提出异形桥塔施工控制新方法——拆分法，分析预变形和支架对桥塔施工的影响，得到预变形与支架的组合可保证桥塔顺利合龙并满足设计线形要求;验证了拆分法的可行性和准确性。
　　(5)考虑预变形和支架的影响，采用拆分法计算桥塔-支架体系，得出桥塔体系的制造线形、施工线形和节段加工调整量，重新建立三维仿真，验证桥塔线形和应力均满足规范精度要求，该结论能更好指导本工程制造和施工。
　　(6)采用极值误差法对桥塔截面及轴线变形进行施工误差分析，同时研究桥塔的质量与刚度上下浮动引起的施工位移偏差，得到截面及轴线变形对施工线形影响较大，该体系对质量和刚度不敏感，最后提出施工过程需要控制的特殊位置和解决措施。