船舶等海洋工程结构物长期服役于海洋环境中,工作环境复杂恶劣,船舶在运转期间的安全问题始终是关注的热点。结构健康监测技术（Structural Health Monitoring,SHM）能够在结构服役期间监测结构运行状态,在结构发生损伤的早期识别损伤的存在,能够节省大量人力、物力资源,避免重大的经济财产损失。因此,近年来船舶等海洋工程结构健康监测技术得到了众多学者的研究。结构损伤识别层次是结构健康监测技术的研究重点,通过获取结构振动响应信号识别结构损伤方法获得了广泛关注。结构曲率模态以其对局部变化灵敏度高、损伤定位准确等优点在结构健康监测领域得到广泛应用。本研究依据压电薄膜传感器测量特性,设计、制作了组合式压电薄膜传感器,设计的传感器能够直接测量结构某处应变差响应信号,根据中心差分原理对测量值进行推导计算得到结构局部应变曲率,并结合应变模态识别方法识别结构应变曲率模态参数。通过悬臂梁结构损伤识别实验验证了本文监测方法的有效性。本文主要研究内容有:（1）本文基于应变模态分析理论,对应变曲率模态进行了推导,分析多自由度结构振动微分方程,得到了应变曲率模态的数学表达式。并详细介绍了基于模态振型差分计算方法和基于应变模态转化两种计算结构曲率模态的方法。（2）本文详细阐述了压电薄膜传感器的测量特性,并基于中心差分计算原理提出了组合式压电薄膜传感器的测量方法。本文设计、制作了组合式压电薄膜传感器,通过组合式压电薄膜传感器获取结构应变差响应信号,进而得到结构应变曲率模态参数。分析压电薄膜传感器并联连接方式,将压电薄膜单片传感器与并联传感器进行损伤识别对比研究。（3）本文设计了悬臂梁结构的模态参数识别实验和损伤识别实验。实验中通过锤击方法激励结构振动,在传感器附近增加质量块的方法模拟结构损伤。在结构运行模态识别试验中,通过峰值拾取法获取悬臂梁结构的固有模态参数,与数值计算结果相一致。在悬臂梁损伤识别实验中,对组合式压电薄膜传感器和单片传感器的监测方法进行对比分析,验证了本文提出的组合式压电薄膜传感器结合应变曲率模态损伤监测方法的有效性。（4）本文设计了四周刚固的加筋板损伤识别实验。实验中进一步探讨压电薄膜传感器在加筋板结构损伤识别效果,在加筋板损伤识别实验中,在板结构、腹板结构和面板结构处分别粘贴压电薄膜传感器。对同一损伤,研究了不同传感器位置对损伤识别灵敏度。根据压电薄膜传感器的测量特性,采用传感器并联连接方式对加筋板结构进行损伤识别研究,将其识别结果与单片压电薄膜传感器进行对比分析,损伤识别效果良好。