包头奥林匹克体育场钢罩蓬所处环境多变,受力复杂,发生损伤和破坏的危险性较大,因此,对其进行健康监测和诊断具有非常重要的现实意义。主要研究工作和结论概述为以下几个方面:(1)结构健康监测系统中监测的功能。对在工程实践中常用的传感元件,如力平衡加速度传感器的用途和优点进行了简要介绍,并对其工作原理作了较为深入的研究。对在工程实践中常用的测量仪器,如全站仪的工作原理作了初步研究。(2)针对运营阶段安全性能的判断,我们从宏观方向上来判断结构的刚度,本文通过对体育场钢罩蓬整体结构的振动特性来确定结构的刚度。为保证测量得到的样本数据有效,我们分别采用为200 Hz、500 Hz、1000Hz三组不同的采样频率,来保证样本数据的充足性。而后又运用去均值、消除趋势项的方法使偏移的样本数据回归正常,以及使用目视检验法来筛选出信号状态变化平稳且毛刺影响较小的样本数据的方法来保证样本有效,最后将处理后的样本数据与未处理的样本数据通过自相关和傅里叶变换得到功率谱密度函数,从中找出结构的频率,将测量得到的结构频率与通过有限元软件SAP2000建立模型得到的结构固有频率进行对比发现,测量得到的频率比结构固有频率偏低,即:体育场钢罩蓬整体结构的刚度都在退化,东罩蓬的频率和刚度退化程度虽然较大,但仍然在可接受的范围内。西罩蓬频率和刚度退化在安全范围内,并不存在问题。(3)鉴于在整体方向上对结构振动特性的判断,接下来通过不同节点在一段时内节点位移来对体育场钢结构的局部受力或变形进行判断,结果表明:西罩蓬钢结构整体随温度的变化而基本均匀变形,结构主体仍处在线弹性范围以内。相比较而言,东罩蓬整体则变化并不均匀,局部节点已经丧失了部分的约束力。(4)钢结构体由于受到温度的影响,东、西罩蓬皆在降温状态下产生拱体结构的转动,主拱呈现下降趋势;结构构件局部节点表现的最为明显,其周边支撑系统在多向复杂应力状态的作用下产生松动,使得多个部位都有扭转的状况出现。最后,对本文所做的研究工作进行了总结,得出了一些有参考价值的结论,并指出了有待进一步探讨解决的问题。