近些年来，用于大型体育赛事的超大跨度钢结构建筑体系不断涌现。这类结构受力复杂，所处环境状况多变，发生损伤和破坏的潜在危险性较大。所以，对此类大型钢结构进行结构健康状况的实时、在线的长时间监测，建立完善的监测、诊断分析系统，对于分析结构受力状态、保证结构安全具有重要意义。 所谓结构的健康状况监测是指利用现场的无损传感技术，基于所测结构的响应对结构进行特性判断和力学分析，检测结构的损伤和退化，保证结构的施工和服役期间的状态安全。笔者根据结构健康监测领域国内外的发展现状，并结合光栅光纤传感器网络技术、计算机网络技术，设计了长期的健康监测和损伤诊断系统，该系统由传感器子系统、数据采集和处理子系统、数据传输子系统以及信息分析与监控预警子系统四个部分组成。 本文针对此套系统的开发和应用所做的主要工作有：分析了结构健康监测系统中各子系统功能组成及其系统集成的架构和传输流程；设计了系统集成方案；探究监测系统的软件实现方法；提出了一种基于复杂结构应变模态识别法和小波理论的两阶段损伤诊断方法；并结合实际监测工程，设计了系统的监测方案，并开发了基于结构健康监测的软件分析系统，成功实现系统的损伤报警和远程监控功能。该系统目前已成功应用于济南奥体中心体育场罩棚钢结构和体育馆屋顶钢结构的健康监测工作中，监测结果表明：系统运转稳定，并可以科学地、较为主动地预报该结构的健康状况，并为研究此结构施工和服役期间的损伤演化规律提供了有效的、直接的分析数据和依据。