如今越来越多大型结构接近服役使用年限,腐蚀、撞击和自然灾害等因素会导致其逐渐发生老化和损坏。利用损伤识别技术获取结构自身健康状况,可有效预估结构正常运行年限和开展加固维修等工作。针对土木工程结构实际测量获取的响应与结构真实响应之间存在较大误差的问题,本文在本课题组已有的损伤识别研究基础上引入同伦分析方法,提出了一种基于同伦分析方法的静力随机损伤识别方法。所提方法在误差变异系数较大的情况下也能取得良好的识别效果。本文主要研究工作如下:（1）论述了结构损伤识别研究的背景及意义,介绍了近年来国内外学者对损伤识别方法的研究进展,以及目前应用较为广泛的几种随机损伤识别方法的发展历程。（2）提出了一种基于同伦分析方法的静力随机损伤识别方法。在同时考虑初始模型误差和测量误差随机性的基础上,建立了关于单元损伤因子的随机控制方程,对随机控制方程进行同伦构造,获得了损伤因子的同伦级数显式表达式。利用静力凝聚方法消除实际测量中无法获取的自由度,同时,引入L1正则化方法优化随机控制方程的求解,以解决测量信息不完备所导致的随机控制方程的不适定性问题。最后,通过定义结构单元损伤概率指标判定结构损伤。由于引入了同伦分析方法,本文所提静力随机损伤识别方法可适用于随机变量变异系数较大的情况。（3）采用所提出的同伦分析方法对混凝土梁结构进行损伤识别仿真分析。在不同损伤单元、测量误差以及初始模型误差情况下,本文方法与蒙特卡洛方法计算的结果一致,验证了本文方法的有效性。混凝土连续梁损伤识别算例表明,在随机变量变异系数逐渐增大的情况下,一阶摄动方法的识别结果与蒙特卡洛方法计算结果差距越来越大,而本文方法与蒙特卡洛方法的结果依然十分接近,体现了本文方法的优越性。（4）开展了混凝土简支梁的静力损伤识别试验。通过对混凝土试验梁施加静力竖向荷载,获取试验梁静力挠度测量值,将测量数据代入本文所提同伦分析方法进行计算。结果表明,从单元角度出发,本文方法所识别的梁结构损伤区域和程度与试验梁表面的裂缝位置相对应,验证了本文方法的可行性。