高墩大跨结构在跨越高山河谷时往往是首选，但是近些年来发现日照温度荷载对于高墩的作用不可被忽略，特别是在超高墩中温度效应更为明显，这就使得对于日照温度荷载的研究变得尤为重要。论文以陕西旬邑高速在建项目三水河特大桥为背景，主要对180m超高矩形薄壁空心墩进行了温度场测试和数据分析，最后采用有限元软件Midas FEA进行桥墩墩顶偏位与温度场关系的研究。论文从实测的桥墩温度场数据出发，分析了温度场沿着壁厚方向的分布规律，总结出适合陕西旬邑地区夏季、冬季的温度场公式。该公式与实测数据相比较具有较好的精确度，可供该类桥墩在该地区日后的计算或设计参考。以实测墩顶偏位数据为基础结合当日的温度场数据，进行沿壁厚方向的日照温差与墩顶偏位之间的关系分析，并且结合当日的温度场数据使用Midas FEA有限元软件分析在该温度场下的墩顶偏位，后又结合拟合公式，计算了在该拟合公式下的温度场的墩顶偏位，最后将墩顶实测位移数据、当日温度场下的墩顶计算位移、拟合公式下的墩顶计算位移三者进行比较，结果显示数据具有较好的工程参考价值，为该桥墩形式在日后设计分析计算中提供较好的参考。最后结合施工需要，提出了三条减小温差位移对桥梁结构的影响可行性建议。