基于结构性态健康监测系统数据，对大直径球体高层支撑钢结构体系进行施工全过程的结构监控。根据结构设计超限情况，进行了不同传感器的测点布设，建立了以应力、应变、倾角位移和温度传感器为基础的结构健康监测系统；结合结构全施工过程模拟分析，对比评价了构件及结构体系在各施工阶段的应力和变形，并分析了球体顶部穹顶结构提升过程中结构的力学性态变化。根据模拟分析结果，结合监测系统采集的实测数据，验证了施工期构件及结构体系的安全性，评价了施工全过程环境温度对结构性能的影响，体现了结构健康监测对异形复杂建筑结构施工控制的有效性。