木结构古建筑是我国文化传承的重要载体,是中华民族弥足珍贵的宝贵财富。然而受自然灾害和人为因素的多重破坏,木结构古建筑的保存现状不容乐观。目前,对木结构古建筑进行长期、有效的变形监测研究尚不充足,而最常用的直接测量法又存在耗时耗力,且无法实时监测等缺点。因此,利用最新传感技术建立木结构古建筑健康监测系统具有重要的研究与工程应用价值。本文以宁波保国寺大殿为研究对象,结合光纤光栅和无线传感技术,建立了结构健康监测系统,并对大殿健康状态进行了评估。主要研究内容如下:1、保国寺大殿结构类型和力学性能研究面向健康监测方案优化要求,对大殿结构形式和整体力学性能进行了研究。结合文献资料和现场实际勘查,分析了大殿结构的基本组成形式,探明了整体的荷载传递路径;着重研究了镊口鼓卯的受力机理,并引入简化损伤程度,建立了榫卯节点和整体枓栱的有限元模型,探究荷载的最不利位置。结果表明:作为典型厅堂构架的保国寺大殿,其结构的整体稳定性取决于梁柱节点的拉结效果和主要构件的力学状态;镊口鼓卯与普通燕尾榫的拉结效果相近,但倘若发生损伤,其拉结能力将会下降50%以上;枓栱结构在竖向荷载的作用下,其轴心线上的各构件和上下昂处的应力水平较大,在日常管理中需要进行重点监测和保护。2、保国寺大殿健康监测理论及系统构建基于理论分析结果,建立了保国寺大殿结构健康监测系统。利用温湿度和风速风向传感器对大殿周围的微气候环境进行了监测;利用光纤光栅传感器对大殿主要构件进行了荷载响应监测;利用电子卡尺式位移计对大殿核心主架关键节点进行了榫卯位移监测;利用高精度倾角仪对大殿核心主架拉结构件进行了扭转倾斜监测。3、结构健康监测数据分析理论研究实现海量监测数据的高效处理,是进行结构健康状态评估的关键环节。本章借助大数据处理技术,实现对大殿结构健康监测数据的处理和分析,并选取了部分数据进行了验证,结果表明该方法可以较好地对监测数据进行筛选和去噪,解析出环境温度和风速风向对构件的影响,并可对后续监测数据变化进行合理的预测。4、基于监测数据的大殿结构状态评估本章通过分析温湿度的监测数据,探明了大殿内部温湿度场的空间分布特征;依据光纤光栅应变传感器监测数据,利用机器学习和相关性分析方法,研究了不同荷载对大殿主要构件的影响程度,获得了各构件的温度系数和风荷载系数;分析了位移和倾斜监测数据,掌握了大殿榫卯节点和额串构件的状态信息,最终基于上述监测结果对保国寺大殿健康状态进行了评估。