随着社会经济的发展，人们对空间结构的使用要求向大跨度方向发展。空间网架结构由于受力合理，外形美观，能提供大跨度的使用空间，在近三四十年来已得到越来越广泛的应用。为保证生命财产安全，避免灾难性事故发生，采取有效的技术手段及方法，在不影响结构使用的情况下诊断结构的损伤情况，监测结构的工作状况以及对结构的安全性进行评估，有着十分重要的工程及现实意义。为此，从空间网架结构模态参数识别及损伤诊断、网架结构智能健康监测的实现技术，网架结构监测中光纤光栅智能传感材料的实现技术以及网架结构重要支撑构件中的传感器优化布置等不同角度对涉及网架结构健康监测的一些关键问题进行了分析研究。 对于大多数空间网架结构，一般认为其构件主要受轴向力的作用，因此，将空间网架结构视为空间杆系结构进行研究，提出了空间杆系结构应变模态的推导方法。由于空间杆单元仅存在轴向应变，因此可按照有限元的方法建立其应变模态与振型的关系，即应变模态可通过振型矩阵左乘一个常数矩阵得到，而且应变模态也具有与振型相似的正交性，从而可进一步推导应变模态的矩阵摄动以及空间杆系结构的单元摄动向量。 使用结构的动力特性的变化来识别损伤是一种方便有效的方法，使用该方法首先要识别结构的模态参数。在结构的模态参数识别中，一般使用的是结构的加速度响应或位移响应数据。根据应变模态与振型之间的关系，使用结构的应变响应数据也能够测得结构的频率和应变模态。结合传感器优化布置的有效独立法，提出了基于单元摄动向量的传感器优化布置的方法。在此基础上，使用特征系统实现法和随机子空间方法，通过杆件应变的自由响应数据或等效数据来进行结构模态参数的识别。 在基于结构模态参数的损伤识别中，由于考虑了结构建模误差及测试数据的不完备性和噪声的影响，基于贝叶斯理论的结构损伤识别的方法能够取得较好的识别效果，基于此，提出了一种基于结构应变模态的统计损伤识别方法。在实际结构中，庞大的单元数量会导致计算无法实现，为了解决这一问题，提出了一种向量相似度的定义。考虑到单元的摄动向量代表了单元对模态摄动的贡献的大小，根据单元摄动向量的相似度，对结构中的单元进行了分组。通过分组，结构损伤诊断可分两步完成：首先识别出所有可能损伤单元的范围；然后在可能损伤单元的范围中识别出单元的损伤。同时，为了提高使用摄动矩阵识别较深程度损伤时的误差，提出了一种摄动矩阵的迭代修正算法。结合工程实践，研究了大型网架结构健康监测的实现技术。由于光纤光栅智能传感材料的诸多优点，其在结构监测中的应用越来越广泛。本文研究了网架结构健康监测中光纤光栅智能传感材料及传感网络系统的实现技术，并创造性地提出了双向粘贴光纤光栅传感器的施工工艺及应力应变传感模型，采用此方法同时得到结构表面测点X方向和Y方向的应变。结合实际工程应用，进一步探讨了光纤应用时的损耗特性，指出了实际应用时应注意的问题。 在网架结构的健康监测中，其重要支撑构件是结构的安全性的主要影响因素，而支撑构件上的荷载又是判断构件工作状况的重要信息。在结构的荷载识别方法中，模糊模式识别方法一种快速准确的方法，可用于对结构荷载的在线识别，从而更好地进行结构的状态评估。为了进一步提高识别的精度，提出了一种基于遗传算法多目标优化的传感器优化布置方法，并应用实际结构的有限元模型进行了数值仿真分析。分析结果表明，通过优化选点，荷载识别的精度得到了很大的提高，实现了仅通过较少传感器就能准确识别荷载大小和位置的目的。