随着国家经济的发展，工程建设规模日益扩大，大量新型的建筑结构和个性化建筑不断出现，建筑施工的手段和方法也随之发生了重大变化。以往采用的以经验为主的施工方法在这类工程中显得不相适应。施工方案的论证和大量复杂计算、验算需要采用有效的分析手段，在一些特殊工程中，在投标阶段就需要进行深入细致的方案论证和验算。同时在大型工程投标工作中，涉及的人员多、专业面广，方案的讨论、优化工作往往因为表现方式不直观，数据不充分，而使工作效率低下，甚至影响到方案合理性、安全性。 本文在分析研究国内外虚拟现实技术研究现状基础上，抓住建筑工程施工面临的紧迫问题，进行了理论研究、实践研究，借鉴虚拟现实技术在制造业研究和实践的经验，结合钢结构典型工程进行工程应用研究，力图走出过分依赖经验的老路。 （１）在分析和研究建筑业历史沿革和发展趋势的基础上，探讨了虚拟现实技术从制造业走向建筑业的可能性，通过建造业的TFV理论将建造业与其他工业统一在相同的生产理论之上，为建造业利用其他行业，尤其是制造业的先进技术和理论模式提供了理论依据和实现方法。 （２）分析研究国内外虚拟现实技术研究和应用现状，结合虚拟技术运用于建造业的发展要求，借鉴虚拟技术在制造业的研究成果和实践经验，尝试构建了虚拟建造的理论体系，研究和论述了虚拟建造的定义、核心技术和支撑体系。对虚拟建造理论体系的发展、完善和实践运用有一定的理论和工程意义。 （3）运用以上理论，国内首次尝试在上海正大商业广场钢结构工程施工中应用以虚拟现实为基础的虚拟建造技术，成功实现了对施工过程的虚拟分析，创造性地解决了该工程安装节点复杂多样、吊装空间狭小容易发生相互干涉和工期紧的工程技术难题，实现了安全、优质和高效的目标。 本文立足于学科前沿，对虚拟建造在钢结构工程施工中的研究与应用进行了研究，具有一定的理论和应用价值，改变了建筑领域长期以来存在的不可逆状态，使得方案比较和优化基本成为可能，保证了工程施工的安全，创造了好的经济效益。