结构响应监测数据是理解结构行为、评估结构安全性的基础,然而由于传感器布置的位置和数量有限,导致响应监测数据不完备,不足以对结构进行全面评估。结构杆件通过节点相互连接,结构响应间具有一定的关联性,然而随着工况的改变,响应间的关联关系也发生变化,因此,提出基于多荷载工况下响应关联分析的空间钢结构响应估计方法,通过确定实测点与对应待估计点之间的关联关系及映射关系,实现多位置多类型结构响应估计。本文主要研究工作从以下三个方面展开:基于响应关联分析的传感器优化布置方法。分析结构响应变化大小与变化趋势的相似性,建立多荷载工况下的结构响应变化大小关联矩阵以及结构响应变化趋势关联矩阵,设定阈值并生成多荷载工况下的响应综合关联矩阵,基于此进行聚类,将相互关联的结构响应聚在一起,形成结构响应的关联区域,针对不同工况下的关联区域,分析其变化规律,给出传感器的优化布置方法。分析空间网壳结构在不同荷载工况下的响应关联区域及变化规律,考虑荷载工况变化及不同阈值对传感器优化布置的影响,验证所提基于关联分析的传感器优化布置方法的有效性。基于响应映射关系的结构响应估计方法。选取多荷载工况下的响应变量作为训练数据,利用基于粒子群优化算法的支持向量机确定响应变量之间的映射关系,基于所确定的传感器布置点及对应待估计点,开展待估计点在多荷载工况下多类型响应估计,明确训练数据量、实测点数量以及噪声干扰对响应估计精度的影响,验证所提多荷载工况下基于映射关系的结构响应估计方法的有效性和抗噪性。基于监测数据的深圳湾体育中心响应估计。基于深圳湾体育中心风洞试验节点风压系数,确定在0°、90°、180°、270°四种风向下的等效节点风荷载,通过仿真获取结构在四种工况下的结构响应。对多荷载工况下的结构响应进行关联分析,基于已有的测点布置确定实测点及对应的待估计点,验证方法在复杂大跨空间结构上的有效性;进而基于日常及台风天气下的监测数据,验证方法在实际工程中的可行性。