复杂结构是指受力复杂、施工工期长、施工过程复杂、并且施工过程对结构最终的内力和变形有很大影响的结构，主要包括高层、超高层结构和大跨结构等。随着建筑技术和国民经济的发展，各类工程建设项目规模日益扩大，因此其施工规模、施工工期及施工的复杂程度也不断增大，这些复杂结构在施工中的事故不断增多，其中由于设计中未考虑施工过程中诸多因素对结构最终内力和变形影响的原因占有相当的比例。因此，有必要研究复杂结构施工期间的力学行为，保证结构施工期间的安全可靠，同时根据现场反馈信息对施工进行控制，使通过施工形成的结构达到设计要求。本文对复杂结构施工力学和施工控制进行了研究，主要研究内容和成果如下： 对施工模拟计算中如何考虑几何模型时变性的影响进行了研究。提出了改进的力矩分配法和改进的分层计算法，使两种方法能够考虑施工过程中几何模型时变性的影响，对框架结构进行时变力学分析。对采用分段悬臂施工方法施工的大跨结构，推导了三种施工支模方法的结构内力和变形的递推公式，可以进行各种型式的分段悬臂施工大跨结构的时变力学分析。对于其它类型的复杂结构采用有限元软件ANSYS进行考虑几何模型时变性影响的时变力学分析。 对复杂结构中高层、超高层结构施工期间临时受力体系的计算方法及受力性能进行了研究。基于有限元方法，提出了7个基本结构，发展了临时受力体系中竖向荷载在支撑和混凝土构件间传递计算的近似方法，可以方便地进行三种支模方案3S、2S1R、2S的计算。分析了混凝土龄期、楼板厚度、柱距、基础刚度、支撑刚度、板边界条件、施工方案、昼夜温差等因素对临时受力体系中竖向荷载传递的影响，得出支撑刚度、基础刚度和昼夜温差对竖向荷载传递有较大影响。提出了龄期调整荷载效应概念S′，可以方便地进行各种支模方案的比较与设计。 研究了混凝土收缩徐变对结构性能的影响。采用APDL语言对有限元软件ANSYS进行了二次开发，基于按龄期调整的有效模量法编写了收缩徐变分析模块，可以在施工模拟计算中考虑混凝土收缩徐变的影响，通过算例验证了该分析模块的可行性和正确性，并分析了施工期间混凝土收缩徐变对复杂结构内力和变形的影响。 对施工控制中参数识别方法进行了研究。针对施工控制中非线性系统参数的识别，提出了一种最小二乘法非线性识别方法，根据施工控制计算数据和前次识别值对线性变换矩阵Ф进行修正，然后迭代识别，识别精度可得到较大提高。将递推最小二乘法应用到结构构件刚度的识别中，可以根据后测数据对已经识别的参数进行修正，实现实时识别。研究卡尔曼滤波法在参数识别中的应用，对非线性的处理采用带局部迭代的卡尔曼滤波法。 对施工控制中状态预测方法进行了研究。研究卡尔曼滤波法在状态预测中的应用，能得到结构状态的下一步预测值，对施工进行调整、控制和预警。使用灰色系统理论GM(1，1)模型对结构状态进行预测，研究了建立原始建模序列方法和建模数据多少对预测精度的影响。提出了递推最小二乘法和灰色系统GM(1，1)模型组合模型的结构状态预测方法，根据新信息采用递推最小二乘法对灰色系统GM(1，1)模型的参数a、b进行修正，再用修正后的灰色系统GM(1，1)模型进行预测，可以不重复建立灰色系统GM(1，1)模型又能够考虑新信息的影响，预测精度较高，并实现实时预测。 使用UIDL、APDL语言对有限元软件ANSYS进行了二次开发，在主界面中添加了施工控制子菜单，将上述施工力学和施工控制中的各计算部分都集合在一个平台上，包括：建模、模拟计算、结果显示、参数识别和状态预测，完成整个施工过程的计算与控制，实现复杂结构施工控制的可视化。 对一幢高层建筑进行了施工前支模计算和施工模拟计算，并进行了现场监测。确定四层支模方案优于三层支模方案，能够保证结构施工期间的安全。比较分析了一次加载计算和施工模拟计算结果，有些构件一次加载计算结果偏小，是不安全的。根据现场监测结果，采用最小二乘法对混凝土容重进行了识别，使参数识别后柱轴力计算值与实测值之间误差减小，对后续施工节段的预测较好，能够用于指导施工并进行预警。采用递推最小二乘法和灰色系统GM(1，1)模型组合模型的结构状态预测方法对柱轴力增量进行了预测，预测值与实测值吻合较好，能够用于指导施工并进行预警。研究混凝土自重压力对混凝土28d强度的影响，在浇筑一层的情况下，混凝土28d强度提高1％左右，因此施工模拟计算中可以不考虑实际施工时混凝土自重对混凝土28d强度的影响。