结构健康监测对结构现场长期观测中获得海量数据，监测数据反映足尺结构真实荷载工况下的承载能力和工作性能。然而，如何运用监测数据跟踪结构响应变化过程、全面理解和认识结构行为，进而用于工程荷载及参数识别、指导结构优化、施工目标跟踪、运营安全监控等，成为结构健康监测系统理论发展和推广应用、揭示结构响应内在规律、解决设计施工不确定性因素的关键问题。基于作者长期研究和工程应用成果，将系统探讨基于多类型和多尺度监测数据的构件、子结构和结构协同工作的响应跟踪与对比、基于监测数据的结构施工安全监控、基于运营状态下海量监测数据的结构动态分析和环境荷载长期作用下抗力衰减规律等问题。以市民中心运营阶段牛腿荷载识别与整体网架实时安全评估、万科中心拉索张拉施工安全监控、深圳湾体育中心大跨度运动场钢屋盖合拢阶段温度与应力控制、五兆瓦风力发电设备基于两年连续监测数据的共振分析、人行桥振动控制设备三年运营状态下工作效率分析，高速公路独墩曲线桥基于十四年海量监测数据的结构损伤识别等结构健康监测项目为工程背景，运用实测数据进行实例分析。旨在通过监测数据的深度挖掘，为验证结构设计参数、提升设计计算分析水平、监控结构施工安全、提供施工进度的决策依据、发掘结构行为现象的本质原因和结构在环境荷载作用下长期退化规律等问题的提供系统的分析方法。