近年来，由于施工工艺的提高和建筑材料的发展，超高层建筑大量兴建，大多采用外框-核心筒混合结构体系。建筑高度的增加同时也给结构设计和施工带来了新的技术难点。施工期间，建筑结构刚度、加载方式等都随施工过程不断地发生变化，结构构件会发生内力重分布。而且，由于施工期间混凝土收缩徐变、加载龄期等因素，会导致外框架和核心筒之间的竖向变形差。这种施工内力重分布和结构的竖向变形差，将会影响建筑物在施工期间的安全，应引起高度重视。本文以深圳平安国际金融中心结构施工监控和健康监测项目为依托，开展了超高层建筑结构施工全过程模拟分析，以及施工过程中结构内力和竖向变形的现场监测工作，并对塔楼动力特性做了研究。施工模拟中，建立了深圳平安金融中心MIDAS整体模型以及各个施工步的子模型，考虑混凝土的收缩徐变的影响，采用施工过程分析方法进行了全过程施工模拟，分析了施工期间桩基础最大反力、轴力和应力变化，以及上部结构关键节点楼层和构件的受力变化，总结了结构竖向变形沿塔楼高度方向和随施工阶段的变形发展规律。现场监测中，开展了用于超高层建筑施工监测传感器的选型、测点布设以及数据采集等关键技术研究。结合基坑围护结构监测数据，重点分析了平安金融中心基坑深层围护桩水平位移随基坑开挖深度的变化规律；结合基坑地表沉降监测数据，分析了基坑开挖引起的地表沉降变化规律；结合桩基础和上部结构关键部位的监测数据，重点分析了桩基础土体压力变化、首层和11层测点部位的应力变化，以及主体结构的竖向变形，并将实测结果与数值模拟进行了对比分析。结果发现数值模拟结果与实测结果吻合较好，最大误差约为14%。本文最后一章运用MIDAS/GEN对深圳平安金融中心塔楼结构进行了动力特性分析。首先用模态分析给出了结构前11阶振型形态和运动形态。其次选取了ELCentro(E-h)波对塔楼进行了地震波时程分析，从基底沿两主轴方向同时输入ELCentro(E-h)波，得到了塔楼顶点位移时程响应、加速度时程响应、塔楼楼层的剪力和倾覆弯矩时程曲线。施工监控和健康监测所获得的数据可以为设计方、施工方和业主提供关于塔楼安全方面的信息，监测结果也说明了对于复杂超高层结构进行施工监测工作的有效性和重要性。