随着国民经济的蓬勃发展，各类工程建设项目规模日益扩大，重大工程项目包括高耸结构、大跨建筑、超高层建筑以及一些大型复杂异形结构等日益增多。这些工程的共同特点是施工规模大、范围广、周期长、过程复杂。工程规模的扩大和结构体系的复杂也带来了一系列的设计效率和施工安全性问题，本文就以下几个方面进行了探讨。 国家经济水平的不断提升和建筑设计理念的创新，出现了越来越多造型十分新颖的大型复杂钢结构建筑。其基本特点是构件与节点数量巨大，其构造都非常复杂，对详图放样及加工制作的精度要求极高。精确的放样详图是精确加工的首要前提，而精度不足很可能会直接导致复杂构件的安装错位或甚至构件报废。因此，高效准确的计算机加工详图制作软件系统已经成为大型复杂钢结构生产流程中所急需的技术措施。本文建立了全三维的实体结构模型，从主要结构构件到节点的板件、焊缝、螺栓等都用与真实结构完全一致的实体模型来表示。所有施工图直接由该模型生成，保证了各个图的表达是完整一致的。工程实践表明：本文开发的数字化详图制作系统显著提高加工详图工作的技术水平，大大提升详图绘制的效率和准确性，从而确保重大钢结构项目的构件加工质量和工程进度。同时数据库技术的应用把详图制作系统和钢结构材料管理结合起来，能极大地提高生产效率。 建筑钢结构构件在成型过程中，由于不均匀的加热而造成板件上温度分布不均或机械加工使板件产生局部塑性变形，都会在其内部产生残余应力，这种残余应力对于薄板或普通小型构件的影响前人都已做过试验研究，根据试验及在焊件上进行的实际残余应力测试结果来看，对于钢材，其焊接残余应力最大值基本都接近或达到材料的屈服强度；对于厚板、约束度较大的构件，其分布更为复杂。但是随着建设规模的日益扩大，目前工程中使用的构件的规格和板件的厚度都是史无前例的，并且很多构件都是大型异型构件。由于残余应力的存在对构件的失稳破坏、脆性断裂及疲劳破坏等都有明显的影响，对于这样的构件在设计之前了解内部的焊接和冷加工残余应力是非常必要的。 本文简要介绍了目前消除残余应力的几种方法，并详细论述了盲孔法测量钢结构构件残余应力的原理及方法，以广州新电视塔钢结构工程用厚壁直缝焊管为研究对象，采用盲孔法进行了实测分析，检测结果表明了该方法可以的有效地测出钢结构构件的残余应力，为指导工程设计提供理论依据。 由于钢结构构件的残余应力是不可避免的，采取一定的技术措施对其进行消除或降低也是结构工程师非常关注的问题。本文针对于残余应力的消除方法进行了总结，综合各种方法的优缺点，本文选用振动时效技术消除构件的残余应力，在总结前人研究的基础上，对振动时效消除钢结构构件残余应力的机理进行了简要探讨与分析，以国家体育场“鸟巢”为工程背景，对该工程使用的焊接箱形双扭梁采用振动时效技术消除构件残余应力的检测试验，通过振动前后的残余应力分布的比较分析表明该方法可以有效地降低构件内部的残余应力峰值，并使初始残余应力得到匀化。实践证明振动时效技术在消除焊接构件的焊后残余应力方面是有效的，工艺是可靠的，可供实际工程参考使用。 随着各种新型复杂钢结构建设项目的增多，科研人员对太跨度及高层结构的施工技术及施工过程中表现出诸多力学问题越来越重视。钢结构工程的施工过程受力分析，亦即施工力学分析是结构工程设计计算的一个重要组成部分。土木工程设计计算应该包括对于其使用阶段的整体结构分析和施工过程分析，这样才能保证工程从建设到使用的整个生命期内的安全与可靠，同时施工过程计算对于优化施工方案、保证结构安全是非常重要的。 结构施工全过程的跟踪方法有两种：一种是采用计算机进行施工过程跟踪数值仿真分析，通过力学分析确定结构在各种不同的边界条件和各种复杂的荷载作用下，结构构件的受力状态；另一种是施工过程在线实时监测，本文通过监测手段来监测在整个施工阶段结构构件的实际工作状态，得到了在施工过程中钢柱的应力时程曲线，为保证结构施工过程的安全性提供可靠依据。