焊接技术在我国工业生产中占有十分重要的地位。在制作桥梁的过程中,焊接残余应力和变形对桥梁的制作及其日后的工作情况都会产生不利影响。预测和减小焊接变形仍然是工程中迫切需要进一步解决的重要研究课题。如何既保证足够的预测精度,又节约运算时间和成本,这是预测大型复杂结构的焊接变形必须解决的两个问题。本文从钢箱梁制作的实际工程出发,分析了预测焊接变形的理论研究现状,选取固有应变法作为本文的主要研究方法,并采用热弹塑性有限元法作为固有应变的基本计算方法,应用有限元分析软件ANSYS进行分析,以获得钢箱梁制作过程中焊接变形的固有应变的大小和分布规律。首先对钢箱梁制作过程中简化模型的焊接温度场和残余应力场进行了三维动态模拟。本文中考虑了材料非线性、几何非线性和接触非线性以获得较准确的模拟结果。其次,基于热弹塑性有限元法分别考虑了底板平面尺寸、底板厚度、焊接速度和焊缝尺寸各因素作用下对于固有应变的影响。在最优焊接参数下,通过对不同板厚钢箱梁的数值模拟,分析了固有应变与板厚的定量关系。在运用固有应变法预测构件焊接变形之前,验证了固有应变法在钢箱梁制作中应用的可行性,根据焊接工艺试验和焊接变形试验的结果,采用固有应变有限元法计算了焊接变形,计算所得焊接变形与实际工程相符。通过分析表明,基于固有应变的有限元法能够较好的预测大型钢箱梁的焊接变形,可以作为今后实际生产中控制焊接变形的有力的技术支撑。