1、　　目前建筑安全事故頻發(fā),嚴重影響人們的生命財產安全,實時監(jiān)測和診斷結構的運行狀況就顯得非常重要,故而結構健康監(jiān)測技術的研發(fā)已成為當前國內外的研究熱點。結構健康監(jiān)測技術主要包括：結構運行數(shù)據采集、結構特征信息提取、結構損傷識別、結構運行狀況診斷與壽命評估等。本文在前人研究基礎上針對結構健康監(jiān)測中常見的傳感器優(yōu)化布置問題和結構損傷識別問題進行研究,主要研究內容如下：
　　1)通過大量的文獻閱讀,對傳感器優(yōu)化布置和結構損傷識別這兩

2、個問題進行了詳細的綜述。介紹了傳感器優(yōu)化布置和結構損傷識別各類既有方法,指出了它們各自存在的主要問題；并分析了智能優(yōu)化算法在結構健康監(jiān)測中應用的可行性及有效性。
　　2)結構健康監(jiān)測中的動力學問題在數(shù)學上可以轉化為兩類優(yōu)化問題：高維連續(xù)函數(shù)優(yōu)化問題和組合優(yōu)化問題。本文介紹了適合求解連續(xù)函數(shù)優(yōu)化問題的三種常用智能算法,即：標準遺傳算法(GA)、標準粒子群算法(PSO)和標準差分進化算法(DE)的基本原理及其優(yōu)劣性；四種標準測試函

3、數(shù)的數(shù)值實驗表明差分進化(DE)算法的計算精度和效率優(yōu)于其他兩種算法,高維優(yōu)化問題中其尋優(yōu)效率更加明顯。在DE算法的基礎上提出了適合求解損傷識別問題的改進差分算子,數(shù)值實驗證明了改進差分算法(IDE)計算效率和精度優(yōu)于標準DE算法。
　　3)針對傳感器優(yōu)化布置問題,介紹了單親遺傳算法(PGA)的基本原理,提出了五種基于不同準則的適應度函數(shù)。61 桿平面桁架數(shù)值仿真結果表明：單親遺傳算法(PGA) 計算效率優(yōu)于二重結構編碼遺傳算

4、法(DC_GA),兩種算法收斂曲線進一步證明PGA算法更容易收斂且計算結果精度更高。傳感器布置穩(wěn)定圖的分析結果表明：基于有效獨立和信噪比兩準則選擇的傳感器布點更均勻、穩(wěn)定,更適合于結構健康監(jiān)測。
　　4)以模型修正法為基礎,結合智能優(yōu)化算法分別提出了基于加速差分進化算法的結構損傷識別方法和子結構損傷識別方法。25 桿空間桁架模型數(shù)值仿真證明了前者不僅可以定位損傷,也可以識別損傷程度。多損傷工況結果表明前者計算效率和精度都優(yōu)于標