随着社会的进步和经济的迅猛发展,超高层建筑不断的刷新城市的天际线,结构体系也越来越复杂,给超高层建筑的建造带来了巨大的挑战。超高层建筑施工期的各类荷载、施工工艺以及外界因素对结构变形有较大的影响,因此有必要对超高层建筑施工过程进行实时的变形监测,对监测数据进行去噪与分析,并结合对超高层建筑变形状态的理论分析,为超高层建筑结构安全性评估与损伤识别提供技术指导。本文以在建的“广西第一高楼”—南宁华润中心为工程背景,研究了适合本项目的施工现场变形监测方案,建立南宁华润中心阶段施工有限元分析模型,对其进行了全过程施工模拟研究,并与现场实测数据进行对比分析;提出了小波-自适应卡尔曼滤波组合分析模型,并将其应用在本超高层项目中,取得了良好的效果,具体内容如下:(1)详细的叙述了南宁华润中心结构位移监测方案,建立三个级别的平面控制网对南宁华润中心进行结构位移监测。主体结构封顶之前,采用“全站仪直接测量法”相结合的方法对本项目进行阶段施工监测,结构封顶之后采用“全站仪+GPS组合监测法”对水平位移进行长期监测。(2)建立南宁华润中心有限元模型对其进行全过程施工模拟研究,分析了施工期间塔楼核心筒和外框柱竖向位移及位移差的变化情况。结果表明:随着楼层高度的增加,楼层的最大竖向位移并没有发生在结构的顶层,而是在中间楼层,楼层竖向位移变化曲线呈现中间大两边小的“鱼腹型”变化规律;(3)对结构水平位移变化进行了深入的研究,对比了不同收缩徐变模式对水平位移分析的影响;将有限元分析的理论结果与现场实际监测值进行对比分析;研究表明:楼层水平位移变化曲线呈现中间大两边小的“鱼腹型”变化规律,即中间楼层水平位移大,底部和顶部楼层水平位移较小;采用ACI209-92收缩徐变预测模式和CEB-FIP90收缩徐变预测模式计算所得的水平位移存在一定的差异,但相差不大且变化趋势基本一致;施工模拟分析的计算结果与实测数据存在一定的差异,但变化趋势大致吻合。(4)对工程建筑物变形监测数据分析的理论和方法进行了详细的叙述,包括小波分析以及卡尔曼滤波的相关理论,对动态测量系统的卡尔曼滤波模型和卡尔曼滤波初值的确定方法进行了研究。此外,提出了小波-自适应卡尔曼滤波组合分析模型,并应用MATLAB对其进行程序设计。(5)结合施工现场变形监测数据研究了适合本超高层项目的最优小波去噪模型,对比分析了小波阈值去噪与方差补偿自适应卡尔曼滤波的滤波效果。研究表明:小波阈值去噪能较好的将监测数据的曲线尖峰平滑过渡,小波去噪后的数据曲线较原始数据呈现的规律也更加明显,取得了小波阈值降噪的目的。与小波阈值去噪相比,采用方差补偿自适应卡尔曼滤波滤波后的数据残差值波动较小,滤波处理后残差的方差值比小波阈值去噪后的数据残差的方差值要小,方差补偿自适应卡尔曼滤波更具有动态变形的适应性。(6)提出了小波-自适应卡尔曼滤波组合分析模型,并首次将其应用在超高层建筑的变形监测数据分析当中,对其滤波及预测效果进行了详细的研究,研究表明:较之方差补偿自适应卡尔曼滤波,经过小波阈值去噪预处理的小波-自适应卡尔曼滤波的滤波残差值波动较小,滤波效果有一定程度的提升。小波-自适应卡尔曼滤波组合分析模型的整体预测值与实际值的差值较小,预测效果优于自适应卡尔曼滤波,也是适用于本超高层监测项目数据分析的最优模型。