焊接是建筑钢结构工程中连接的主要方式，而且近年来在钢桥中的应用日趋广泛。但是在焊接施工过程中，由于材料相变、位移约束以及温度场的不均匀分布等诸多原因，致使在焊接完成后的构件中存在残余应力与变形，是影响焊接结构裂纹萌生和扩展、降低钢材的力学性能的重要因素。本文在大型通用有限元软件ABAQUS热-结构耦合分析功能的基础上，应用了相应的焊接热源子程序DFLUX，对钢桥重要构件的焊接残余应力和变形进行分析，掌握其产生和分布规律，为施工中采取有效的措施控制和降低残余应力提供重要的依据。本文主要研究内容如下：（1）介绍了焊接残余应力基本理论和数值模拟分析的常用方法，以及实践中如何对焊接残余应力进行有效的测定和消除，此外，还对本文中利用ABAQUS进行焊接过程模拟的关键技术进行了探讨。（2）由于波纹腹板具有较高的刚度和承载能力，同时节省钢材，经济效益明显，在桥梁等领域应用广泛，本文研究了锯齿形、梯形和正弦形三种波纹腹板H型钢的焊接温度场、残余应力和变形的分布。（3）对海河大桥U形肋部位和海门大桥L形肋部位在生产过程中产生的残余应力进行有限元分析，为后期进行桥梁整体分析时引入初始应力场提供依据，掌握焊接残余应力对结构整体性能的影响。（4）以天津春意桥为研究背景，研究分析了钢桥箱梁在现场施工中整体对接焊过程中产生的残余应力分布。本文的创新之处在于对整体的钢桥箱梁对接焊施工过程进行了全面的有限元模拟，并且根据以上有限元分析结果提出了相应的控制和消除焊接残余应力的措施。