本文对网格结构的模态测试和损伤诊断问题进行了研究。首先，论述了目前模态测试和损伤诊断领域国内外的研究现状和存在的主要问题，并结合网格结构的特点，阐明了本文的研究内容和研究方法；然后，基于结构的自由振动响应，针对结构模态密集的特点，提出了单点脉冲激励的位置优化方法，建立了基于单点激励位置优化的ITD模态测试系统框图，并结合数值算例证明了方法的有效性；第三，通过数值算例分析了网格结构杆件损伤下固有频率的变化规律，提出了利用结构在快速正弦扫频激励下的响应，通过小波包分解频带能量分析来得到对结构低程度损伤敏感的标识量，称之为子频带能量成分；第四，结合模糊聚类法，进一步提出了一种适合于网格结构的损伤诊断方法。利用两个传感器损伤信息的联合诊断，有效地解决了使用一个传感器无法检测出对称损伤的问题。利用有限元模拟，应用上述方法对一单层球面网壳结构进行了损伤诊断。结果表明，对网壳杆件低程度的损伤，子频带能量成分变化敏感，用其构造诊断向量、建立损伤样本库，并进行模糊聚类和目标识别，基本可以正确地识别出网壳杆件的损伤位置和程度；最后，对本文的研究成果进行了总结，并指出了需要进一步深入研究的问题。本论文研究成果丰富了结构损伤诊断理论，为工程应用提供了有价值的参考。