本发明公开一种结构竖向位移实时测量装置、方法及应用，属于工程监测技术领域。装置的具体结构包括：包括设置于建筑物表面的悬梁、用于实时采集悬梁与建筑物之间距离的位移传感器和用于悬挂或支撑悬梁并能够弹性伸缩的连接件；所述悬梁和连接件之间形成空间平衡力系。在获取若干个位移传感器的实时读数后，计算测点的竖向位移。本发明能够实时监测隧道拱顶以及桥梁、穹顶一类的建筑物的竖向位移，并且监测数据较为准确，为业内位移实时监测技术提供了新的途径。