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基于在线监测数据的损伤诊断是结构健康监测的核心课题之一。本文基于时间序列分析ARMA模型探讨了结构损伤特征提取和损伤预警的实现方法。首先对监测数据建立ARMA模型，并基于模型中自回归部分参数，采用主成分分析的方法提出了新的结构损伤特征指标。然后采用t-检验考察该指标在损伤前后是否存在显著性的变化，从而可以有效地实现结构损伤预警。三跨连续梁数值算例表明，本文提出的损伤特征指标对结构的微小损伤具有敏感性，具备结构在线实时损伤预警的应用价值。