土木工程结构在服役期内因外界环境的影响或自身腐蚀、老化等原因而在结构内部发生损伤。准确而有效地识别损伤部位和损伤程度对维持结构后续使用阶段的安全性具有重要意义。本文基于隔离非线性理论的形变分解思想和Sherman-Morrison-Woodbury(SMW)求解公式,提出了一种隔离损伤方法(DSM),该方法可以快速计算结构响应,并将其应用于桁架结构损伤识别中。本文主要研究工作如下:本文基于隔离非线性基本思想和SMW求解公式,提出了一种隔离损伤方法用于快速计算结构响应。隔离损伤法将桁架结构中截面应变分解成弹性应变和损伤应变,从截面刚度退化角度定义材料损伤,利用虚功原理和有限元理论推导了隔离损伤控制方程,并利用SMW公式进行求解,将损伤结构的响应表示为无损结构和有损结构耦合引起的响应线性叠加。“隔离”是指该方法实现了模型中损伤的隔离,即将表征损伤的刚度矩阵从整体刚度矩阵中隔离出来,在求解结构响应过程中只需更新和分解规模较小表征损伤的刚度矩阵,进而提高了结构响应的计算效率。采取两种方法进一步提高隔离损伤法的计算效率,一是:预判法。即提前根据经验、结构分析或者信号处理的方法预先确定或估计损伤的范围,然后对结构进行分块计算,则隔离损伤法具有较高的计算效率;二是:矩阵稀疏化处理法。当单元发生损伤个数所占总单元数比例较大时,根据圣维南原理,对相应矩阵进行稀疏化处理,可以提高隔离损伤法的计算效率,但精度有所降低。其次,将隔离损伤法应用于桁架结构的性态识别,实现了基于隔离损伤法的结构静力损伤识别和基于隔离损伤法的结构动力损伤识别。利用模型修正方法进行结构损伤识别,基于隔离损伤法计算的结构响应和实测结构响应建立目标函数,通过序列二次规划(SQP)算法对目标函数进行迭代求解,当目标函数收敛时,求解出桁架结构单元的损伤指数α,实现了结构的损伤识别。隔离损伤法避免了每次迭代都重新建立有限元模型的步骤,即避免了整体刚度矩阵的实时更新和分解,可以快速实现弦杆结构的损伤识别。最后,以某钢桁架桥梁为例,设置了不同损伤工况,通过数值模拟方法对其主桁弦杆进行损伤分析,对比分析了隔离损伤法和传统有限元法基于静力和动力信息对弦杆损伤识别的准确性和计算效率。结果表明:隔离损伤法可以高效地识别出结构损伤的位置和程度。此外,基于隔离损伤法的结构静力损伤识别具有高精度但包含的结构信息较少,基于隔离损伤法的结构动力损伤识别包含较多的结构信息,但其计算量大,精度较低。