本论文对长悬臂钢结构进行了施工现场全过程应变测试,得到该钢结构在各个施工阶段的实际受力状况,以此来保障相应施工阶段的质量和安全。并采用大型通用有限元软件——ANSYS作了对应工況下的强度分析,计算结果和现场实测值吻合较好。由于应变测试包括了拼装应力、焊接残余应力等因素的影响,这就一方面验证了ANSYS有限元计算的正确性,保证了将计算结果用于指导实际工程的可靠性;另一方面也说明了现场应变测试结果更加真实可靠,更能反映结构的实际受力状况。由现场实测以及ANSYS有限元分析结果可以看出该长悬臂钢结构的强度有很大的安全储备,同时由有限元计算也可得出该钢结构的刚度安全储备也很大。在此基础上研究并利用拓扑优化原理对该钢结构作了拓扑优化,使得该钢结构布局更加趋于合理;研究并利用截面优化原理作了截面优化,在满足钢结构安全性、适用性的情况下减小杆件截面尺寸,从而降低工程造价。因此拓扑优化与截面优化可以为实际工程的设计与施工提供有意义的建议和数据,具有一定的实用价值。