现代工程结构的大型化和复杂化,导致人们无法及时准确的了解结构的工作状况。自然灾害、结构的疲劳变形和自然环境的侵蚀都会导致工程结构的损伤。及时发现结构损伤,减少或避免人员伤亡和财产损失,显得尤为重要,这就需要一套结构损伤监测分析系统,来及时准确地反映结构的使用状况。本文以空间网格结构为研究对象,将整个结构损伤监测分析系统分为三个模块来研究,包括结构振动数据采集系统、结构模态参数识别系统和基于BP神经网络的结构损伤识别系统。首先,基于虚拟仪器技术LabVIEW软件平台开发了结构振动数据采集系统,实现了16个通道的实时采集、海量硬盘采集和触发采集等功能,并且设置了数字滤波功能,可以对采集数据进行滤波以减少噪声干扰,同时能较好地保证数据的完整性。然后,基于MATLAB的GUI语言开发了结构模态参数识别系统,实现了最小二乘复指数法(LSCE),特征系统实现法(ERA),有理多项式拟合法(RFPM)等参数识别功能,可以通过绘制稳态图剔除识别过程中出现的虚假模态,可以对振型结果进行三维动画显示,具有界面友好,操作简单等优点,交互式操作菜单可以引导使用者逐步完成模态参数识别的整个过程。以一桁架结构模型对其进行了仿真数据的验证,结果表明,本文所开发的模态参数识别系统识别结果可靠,快捷。最后,研究了基于BP神经网络的损伤识别算法,用共轭梯度法作为BP神经网络的训练函数,选择固有频率变化率和每个自由度在前10阶的模态分量作为BP神经网络的输入参数,并使用节点数作为输出神经元数量。采用一个桁架结构模型对其进行了仿真数据的验证,通过调整BP网络的输入和输出,实现对桁架模型的损伤位置和程度的识别仿真,结果表明本文所提损伤识别算法可以对空间网格结构进行损伤识别。本文开发的空间网格结构损伤监测分析系统,结合了LabVIEW和MATLAB各自的长处,具有采集振动信号完整,模态参数识别可靠,BP神经网络损伤识别到位的特点。