大跨度钢结构建筑因其轻质高强的材质特性与大气美观的外型空间等综合优势,多年来在公共建筑等领域得到了十分广泛的应用,结构体系的多样性及复杂性也日趋突出。为了确保大跨度、复杂空间钢结构在施工过程和使用过程中的可靠性,健康监测是目前流行的手段之一。本文以太原市植物园主入口大跨悬挑钢结构为研究对象,进行结构的健康监测和理论分析。主要的研究内容及结论如下:（1）借助有限元分析软件Midas/Gen,对太原植物园主入口大跨悬挑钢结构进行整体结构的理论分析。在多种工况下从静力特性、动力特性以及荷载敏感度三方面研究结构的响应,得到了关键构件及节点的受力分布规律,为健康监测传感器的优化布置提供了理论依据。（2）基于以上理论分析结果进行了传感器布点的优化设计。该工程共布置了应变传感器178个,风速仪及风压传感器4个,温度传感器8个,加速度传感器6个,从四方面对太原植物园主入口大跨悬挑钢结构实施全面的健康检测;通过对大量监测数据的统计分析表明,监测数据与理论分析结果规律性吻合较好,确保了该结构处于安全运行状态。（3）借助有限元分析软件Abaqus,针对该工程的关键相贯节点的承载力进行理论分析。结果表明此节点虽满足规范要求但安全储备较小,存在较大安全隐患;为此,提出以圆套圆的中空夹层钢管混凝土构件形式替代原设计的空心圆钢管,有效地提高了节点的极限承载力。（4）借助有限元分析软件Abaqus,针对该工程的关键相贯节点的应力集中问题展开研究。首先,以Y型圆管相贯节点为主要研究对象,通过定量分析相关几何尺寸对应力集中的影响程度,建立了应力集中系数的计算公式;其次,针对实际的多向相贯复杂节点,提出在弹性阶段采用应力叠加的方法以确定节点真实的应力集中状态,结果表明,节点的应力集中较为严重,在后期的使用过程中存在疲劳破坏和脆性断裂的重大隐患,这也正是健康监测应倍加关注的重点部位。