结构在施工过程中存在着复杂的线性调整、应力重分布等问题,准确的把握结构在此过程中的性态变化是保证结构施工安全的重要前提,包括结构整体变形情况,最大应力情况以及施工过程的响应变化情况等。传统施工分析基于宏观单元模型,难以反映结构局部关键应力的状态。而结构健康监测系统由于传感器数量有限,布置位置受限的原因,难以全面感知结构的整体响应。同时,基于设计的理想模型与实际结构不可避免的存在差异,模拟分析得到的结果与实际结构响应存在偏差,难以反映真实结构施工过程中的响应变化情况。因此,有必要建立施工过程的多尺度有限元模型,并基于监测数据对模型进行修正。进而开展结构施工过程性态分析,分析各施工步下结构响应拓展信息以及后续施工步的响应变化信息,为结构施工安全提供有效的分析方法。基于修正约束位形的多尺度施工模拟方法。考虑施工过程的结构多尺度模型建模,确定细观尺度的建模位置和尺寸大小。同时,根据构件施工定位原则,约束构件安装定位的关键节点,采用施工模拟的修正约束位形控制方法,并从理论上对比本方法与传统的“漂移”位形控制法、设计位形控制法和全约束位形控制法在控制点处的位移大小差异。以三层钢桁架模型施工分析为例,建立与结构健康监测系统对应的多尺度有限元模型,进行基于各位形控制法下的施工分析和比较,验证本文方法对于反映结构局部响应情况和模拟结构施工过程位形控制的合理性。施工过程两阶段逐步模型修正法。考虑结构整体及局部响应分析和监测数据的对应关系,建立结构施工过程的多尺度有限元模型,给出分别基于结构整体响应和局部响应为目标的两阶段模型修正方法。首先以结构整体响应为修正目标对多尺度模型宏观单元部分修正,进而以结构局部应力响应为修正目标进行结构细观单元模型修正。以三层空间钢桁架结构为例,论述修正参数选取、目标函数设定和求解、模型两阶段逐步修正和结构施工过程的性态获取等,验证两阶段逐步模型修正法适用于施工过程的结构响应拓展和预测分析。基于监测数据的大贝壳结构施工分析。针对珠海歌剧院大贝壳结构健康监测系统,选取布置应变传感器的24处焊接箱型钢节点,建立结构多尺度模型。采用修正约束位形控制法进行施工中位形控制,进而运用两阶段逐步模型修正方法对其进行修正,通过对修正前后结构模型应力和位移响应与实测值的对比,论证本文所提修正方法可以得到与实际工程相符的有限元模型。进一步基于修正模型开展大贝壳结构响应拓展分析和后续施工步的响应预测分析,对比实测数据,论证本文所提方法可以有效的用于在实际结构施工过程的性态分析。