起重机金属结构是起重机的骨架，用于装置起重机的机械、电气设备，承受和传递作用在起重机上的各种载荷。起重机设计过程中，虽然引入了许多载荷系数，具有一定的强度安全系数。但因起重机受力复杂，且在设计中进行了结构简化，使得一些在理论上能满足使用要求的构件，在使用过程中发生塑性变形甚至折弯的事故。金属结构的破坏会对起重机的安全运行造成重大影响，其安全可靠性非常重要。应力应变测试是发现金属结构故障是一种行之有效的方法。论文的主要工作如下：（1）论文分析了国内外应力检测方法与应力检测关键技术研究。针对应力检测现存的问题进行探讨，分析了影响结构应力的主要原因。研发了一套结构应力实时监测系统，并对应力监测过程中可能出现的误差提出修正方法。（2）建立四连杆组合臂架门座式起重机的有限元模型。本文需要多幅度多回转角度下的起重机模型，利用参数化的建模方法进行建模。对参数化建模思想和建模语言进行了研究。建模以后加载自重，求解得到各幅度各回转角度下测点的仿真自重应力，为误差修正提供数据。（3）分析温度变化对起重机应力监测的影响。重点分析了太阳辐射作用对结构的影响，仿真得到夏季和冬季不同时刻结构表面的温度分布情况，进行温度-结构耦合得到温度变化对结构应力的影响。（4）提出基于TDC测试系统的温度补偿方法和基于仿真自重应力的误差修正方法。分析了各种数据拟合方法和服务器中数据比较算法，为应变系统的误差修正做好理论上的准备。（5）本文还设计了结构应力监测系统，主要包括服务器程序设计，数据库存储程序设计和客户端界面设计。实现了对起重机终端数据的采集，数据接收存储，数据显示，应力监测中的误差修正及数据分析等功能。最后，对监测系统进行性能试验，论证了系统的可靠性和实用性。