对结构完整性进行监测已经成为许多工程研究领域的焦点。结构的健康监测离不开传感器技术以及相应的信号处理技术，信号处理技术是传感器信号和结构完整性检测之间的纽带。如何快速有效地从传感器采集到的结构振动响应信号中提取出重要的特征信息，并判断结构的健康状况，具有很大的应用价值。基于希尔伯特黄变换的损伤检测方法是一种全局性的检测方法，与传统的损伤检测方法相比，其具有自适应性、高时频分辨率等优点，具有非常广阔的应用前景。本文系统的总结了目前主要的时频分析方法，对其研究现状、研究成果及存在的问题做了较全面的论述。阐述了希尔伯特黄变换的基本原理、发展历程及其应用于时频分析的优越性。结合之前有关希尔伯特黄变换的研究成果，对希尔伯特黄变换应用于损伤检测领域进行了进一步的研究。考虑到经验模式分解的精度容易受噪声干扰的缺点，利用小波变换的消噪功能结合希尔伯特黄变换进行损伤检测，并依据HHT方法识别出的低阶瞬时频率变化定义了一个损伤指标。对一个三层剪切模型进行了数值模拟研究，并利用此指标研究了模型在不同损伤程度、不同噪声背景下的损伤检测情况，证明了该方法的有效性，为结构状况的在线监测提供了一定的参考依据。结构的动力特性参数会受到环境因素和操作条件的影响，而且环境因素和操作条件的改变所引起的结构动力特性参数的变化，可能会掩盖结构由于损伤所引起的比较微小的变化。针对这一现状，本文提出了希尔伯特黄变换结合主成分分析的损伤检测方法。采用一个悬臂梁模型进行了数值模拟，用主成分分析排除温度对由希尔伯特黄变换方法得到的模态频率的影响，然后应用异常检测技术对主成分分析得到的预测误差矩阵进行处理判断损伤是否发生。数值研究结果表明这种方法可以有效排除温度对模态频率的影响，并可以准确地检测到损伤的发生。导管架平台是浅海中比较常用的平台形式，因此研究这类平台的损伤检测技术具有很重要的现实意义。本文分别建立了单立柱式和导管架式井口平台的有限元模型，利用HHT方法分析研究了模型在不同损伤程度、不同外界激励下的损伤检测，并应用添加噪声的方式模拟外界环境的影响，得到了一些有用的结论。