该文着力研究与开发基于GIS(地理信息系统)的大型土木工程健康监测系统GISHM(Geography Information System for Health Monitoring)及其在大型桥梁的健康监测中的应用,同时研究了该系统在拱坝健康监测中的应用.基于VB语言开发的GIS空间数据分析系统,具有强大的可视化功能,可以对速度计、位移计、风速仪、温度计、应变仪等多种传感器监测数据进行可视化分析.如果对监测数据模态识别和关键点位移的数值模拟,该系统可以显示结构的各阶模态及动态再现结构的振动响应.将损伤检测技术有机地运用到了GIS健康监测系统中,形成从模态识别到损伤检测再到损伤显示的自动损伤识别系统.损伤检测技术主要是基于结构的模态参数运用人工神经网络进行的,分为两个步骤:1)用自适应神经网络(ANN)检测结构损伤的发生(即异常检测).2)用概率神经网络(PNN)检测结构损伤的发生位置、类型.将GIS健康监测系统运用到大型桥梁的在线监测中,作为应用实例,该文基于香港青马大桥的动力有限元模型,进行模态分析,用模态参数训练的神经网络损伤识别系统正确识别出有损伤发生的概率为89％左右,正确识别损伤类型的概率为90％左右并能显示结构的损伤位置.把基于GIS的健康监测系统的应用范围扩展到拱坝上,调用该课题组已有的FENA程序,形成了拱坝健康监测系统,能够完成大坝有限元分析、监测数据可视化分析、损伤识别、损伤报警等任务.