结构损伤检测技术是结构健康监测的基础。本文首先从基于模态参数识别与基于结构振动响应信号处理的检测方法、对比与非对比的检测方法两方面来划分当前的结构损伤检测技术，指出利用随机激励下结构振动响应的结构损伤检测技术是值得深入研究的课题，本文研究工作主要针对这个课题而展开。 论文在前人研究成果的基础上阐述了基于振动响应的结构损伤检测原理，其中包括结构损伤识别参数的敏感度问题、结构损伤的模拟方法、结构损伤检测中的数据处理方法和结构健康监测中的数据融合等问题。提出损伤特征参数的选取原则，即损伤特征参数与损伤程度之间应尽量满足单调相关的映射关系。阐述了用随机数据点拟合出平滑的数据序列的随机激励信号生成方法。 进行了随机振动结构突发性损伤检测的研究。平稳随机振动结构局部刚度突然降低时，其振动响应信号中会出现高频成分，检测出结构振动响应信号中的高频成分即可检测出突发性损伤。利用经验模分解(EMD)法、高通滤波法和信号微分方法进行了随机振动结构突发性损伤检测的实验验证研究，结果表明，EMD法和高通滤波法检测效果较好，而信号微分法则是最简单的检测方法。对于EMD技术，提出了使用固有模式函数(IMF)零值点距离作为准则的间歇性控制新方法；提出了以IMF上下包络线平均值的最大绝对值与IMF最大绝对值之比控制分解精度的新的准则。开发了用于EMD分解的数字信号处理软件系统——EMD-DSP，该软件除了可以完成与EMD分解技术相关的数字信号处理工作外，还可用于检测结构突发性损伤时的数据处理工作。 目前利用环境激励识别结构模态参数的方法一般都要求结构所受外激励为白噪声激励，所以使用基于模态参数识别的方法检测随机振动结构的损伤时都要受此限制，针对这一限制，本文提出了用于随机振动结构损伤检测的参数——互相关函数幅值向量(CorV)。 证明了在外激励频谱一定的情况下，CorV只与结构的频率响应函数有关。使用结构在短时间内的时域振动响应信号即可测得CorV，因此CorV适合用于环境随机激励下的结构损伤检测，也适用于利用人工随机激励下的结构损伤检测。用一个简支梁结构，通过仿真和实验的方法介绍了基于CorV的结构损伤位置识别方法。 通过对美国土木工程师学会的标准模型的损伤检测，检验了基于CorV的结构损伤检测方法的有效性。并将基于CorV的结构损伤检测方法应用于航空器壁板结构紧固件松脱损伤的检测和液压管道卡箍支座损伤的检测。通过这些应用实例的仿真和实验研究，不仅证明了