近年来，平面尺寸超长、超大的建筑迅速涌现，超长混凝土结构应用越来越多。结构平面尺度超长使得温差和收缩徐变等与时间相关的间接作用变大而不可忽略，成为分析与设计的决定因素之一。预应力技术可以在结构中建立预压应力，抵御超长结构中可能出现的拉力，抑制混凝土裂缝的出现。 本文以超长预应力混凝土框架结构为研究对象，通过现场实测和理论分析，对若干关键问题进行研究，主要内容如下： 采用平面杆件模型，推导规则单跨框架、多跨框架、连续约束结构的温度作用简化计算方法，用约束系数表达了弹性约束结构和完全约束结构温度作用的关系。提出超长结构中预应力转移荷载的本质，解释了预应力超长结构中柱成为设计重点的原因，并用约束系数表达了后张预应力超静定结构中的预应力效应。基于约束系数的概念，提出一种更合理的超长结构定义方法建议，不以结构单体长度，转而以温差和约束强弱程度为判断因素。 对某体育场建筑预应力混凝土结构进行了为期1年的结构混凝土应变与温度的长期监测。分析混凝土温度的季节性变化和昼夜变化，得到温度分布规律。与监测前进行的整体结构弹性温度应力分析相比，实测结构应变变化较小，绝大部分测点的应变增值小于混凝土极限拉应变，53.7％的测点在监测期内一直呈负应变差。 研究周期性气温作用下混凝土楼盖结构体系的准稳态温度响应，以及日照作用下体育场露天看台结构的瞬态温度响应。日温差作用下，混凝土内的温度变化幅值与结构构件几何形状、尺寸、表面构造做法等有关。年温差作用下，结构内各处的温度响应与年温差变化幅值差异均小于1％。可见在计算超长结构年温差作用的时候，对结构施加均匀的整体升温或降温作用是合理的。根据实验数据与气象资料的对比，发现结构温度与日平均温度近似等值；以日平均温度的气象记录为依据，统计多年重现期全国主要城市的结构设计温度极值，并建议温度作用参与荷载组合的方式。 研究超长预应力结构施工过程中预应力张拉、温差、收缩徐变等因素的作用方式，将结构建造过程定义为状态非线性，纳入统一的结构非线性计算理论。定义了超长结构的时间效应与路径效应，采用位移法的一般计算格式研究其产生的本质原因。进行体育场环形超长结构施工过程的有限元数值模拟，比较不同过程下预应力、温度和混凝土收缩徐变对结构的作用。计算结果表明构件的位移和内力均会受到显著影响。 基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗随机模拟，建立超长预应力混凝土结构的概率分析方法。针对混凝土收缩徐变模型离散性较大的特点，在样本均值误差为零的限制条件下改进样本点生成策略，避免随机变量取值为负，与物理意义相悖。以矩形超长预应力混凝土框架结构为算例，选取徐变系数、收缩应变、混凝土抗压强度、环境相对湿度和有效预应力为随机因素，进行敏感性分析，得到影响超长结构长期反应的关键因素。 最后对进一步研究的可能方向进行了展望。