结构健康诊断是目前土木工程领域的研究热点课题,针对不同结构选择合适的结构健康诊断方法更是研究的重点。建立模型,探寻结构损伤的信息,利用该信息并通过一些识别方法对结构损伤的位置和程度进行判定是结构健康诊断的基本程序。本文主要进行以下的研究工作:应用单元广义应变差法、结合频率的静态响应法以及残余力方法对空间网壳结构和空间管桁架结构进行损伤识别,主要内容如下:1.利用本文提出的两种基于单元广义应变差的损伤识别方法分别对空间网壳结构和空间管桁架结构进行损伤识别和抗噪分析。第一种是基于广义位移的单元应变差损伤识别方法,该方法对冲击荷载作用下的结构位移响应时程曲线绝对值进行积分,通过积分得出结点广义位移,由结点广义位移推导单元广义应变,采用结构损伤前后的单元广义应变差作为结构损伤定位的识别指标,并以损伤单元广义应变差值大小确定损伤程度。第二种是基于广义应变的单元应变差损伤识别方法,该方法根据冲击荷载作用下各个节点时程响应应用有限元理论求出对应的应变时程响应,将应变时程响应绝对值求和得出单元广义应变,采用结构损伤前后的单元广义应变差作为结构损伤定位的识别指标,并以损伤单元广义应变差值大小确定损伤程度。为了便于区别,在本文后面的分析过程中,称第一种方法为广义应变差法1,第二种方法为广义应变差法2。2.利用结合频率的静态响应法分别对空间网壳结构和空间管桁架结构进行损伤识别和抗噪分析。应用结构对静态加载的响应并结合低阶固有频率信息,对结构特性参数进行识别,由此确定可能的损伤位置。并通过计算损伤前后位移差值,对比模拟实测数据的位移差值,构造误差功能函数,利用凹二次函数确定损伤程度。为了能够准确定位出多损伤工况的损伤单元,本文提出了一种针对多损伤工况的二次识别方法。将多损伤工况下引起的位移变化量减去第一次识别时已经识别出的损伤单元在单损伤工况下贡献的位移变化量,并以该值作为新的参照指标再次进行损伤定位识别,根据弹性叠加原理,即可定位多损伤工况下的损伤单元。3.利用残余力方法对空间网壳结构和空间管桁架结构进行损伤识别。由残余力向量可以判定损伤位置,求解残余力方程可以得到结构的损伤程度。4.通过对空间网壳结构和空间管桁架结构的数值模拟表明:基于广义应变差的两种损伤识别方法能够有效识别结构不同位置和程度的局部损伤,且抗噪声能力优于现有的基于单元应变模态差的识别方法;利用结合频率的静态响应法损伤定位和定量能力均很强,但抗噪能力有限;残余力法对不同损伤程度的单损伤、多损伤工况均可以准确识别并定量损伤单元,不足之处是需要完整振型,数据处理量大。5.综合以上几种方法可以看出,本文提出的单元广义应变差法抗噪性能明显优于结合频率的静态响应法,其中基于广义位移的单元应变差法的抗噪能力优于基于广义应变的单元应变差法,且该方法无论对于空间网壳结构还是空间管桁架结构均具有良好的抗噪性,在噪声环境下受到干扰较小,不仅能够准确识定位损伤单元,且损伤定量结果与假定的损伤程度基本一致。