预拼装作为装配式建筑必不可少的重要工序,能及时发现制造等因素产生的不合格构件,从而让施工人员及时采取相应的处理措施。受场地、设备等限制,实体预拼装已经不能满足越来越多大型装配式建筑的需要。但目前对于该类建筑的虚拟预拼装案例尚少,急需一套成熟的虚拟预拼装以解决大型装配结构的模拟、预测。作为一种典型的装配式结构,对于钢管混凝土拱桥该种大跨度结构而言,全桥拱肋线形的预测尤其重要,但采用实体预拼装有效预测全结构竣工状态难度极大,故有必要研究一套可靠的虚拟预拼装技术来预测钢管混凝土拱桥拱肋的成桥线形。本文的主要研究内容如下:（1）首先对三维扫描仪精度的影响因素分析,确定拱肋点云数据采集规则。然后对于拱肋关键特征——法兰盘平面、螺栓及主弦杆,总结出一套相关特征参数提取的技术路线。（2）对两种坐标对齐算法——EOPA（Extended Orthogonal Procrustes Analysis,即改进正交普氏分析法）,和GPA（Generalized Procrustes Analysis,即广义普氏分析法）进行研究,根据两种算法的特点适用于拱肋不同对象的坐标对齐。其中,用EOPA完成参数逆向拱肋与设计拱肋的对齐,进行主弦杆线形检测;用GPA完成各逆向拱肋的螺栓孔对齐,得到拱肋端头螺栓孔偏差。（3）对于复杂的多肢拱桥,以155m钢管混凝土拱桥为例,首先采用CATIA进行拱肋BIM（Building Information Modeling,即建筑信息模型）模型逆向。另外,为准确分析真实拱肋拼接完成的全桥线形,运用ABAQUS有限元分析软件对拱肋进行三维实体有限元分析,形成完整的BIM与点云的钢管混凝土拱桥拱肋虚拟预拼装技术。为验证该技术的可靠性,将预测拱肋线形与全桥线形进行了对比分析。（4）在实际工程中,由于制造、安装等因素,拱肋端头偏差难以避免。为探索拱肋端头偏差对拱肋线形的影响规律,设置几类具有代表性的拱肋端头偏差并进行了相关的规律探索。