重型工业建筑的安全可靠运行对国家经济和社会发展的重大影响使得对重型工业建筑进行健康监测具有极其重要的现实意义，本文以重型工业建筑的健康监测为背景，对所涉及的一系列内容进行了研究，主要工作如下： 1、传感元件的选择。阐述了对结构进行振动测试时选择传感器需要考虑的因素，包括待测变量及其属性、测量的精度要求和测量所处的环境条件、经济因素等；分析了传感器本身的特性；并最终选取压电传感器作为对重型钢结构工业厂房进行健康监测的传感元件。 2、振动数据采集和处理方法的研究。本文提出了在实用中很有效的数据预处理方法，包括信号加窗滤波、数据平均去噪、数据的初始项，直流项，趋势项的消除等各方面；提出在频域内进行加速度到位移的计算，给出了该方法的原理及计算流程，并用一实例证明了在频域积分计算位移的精度远远大于时域积分计算位移的精度。 3、结构模态参数的识别。重点阐述了频域峰值法识别结构模态参数的原理及程序实现方法；以Visual Basic.net作为开发平台，与课题组成员合作开发了结构振动测试分析系统(SVSA)；介绍了该系统的功能；将该系统用于对一个七层钢结构房屋的实测数据的分析，通过将该系统的模态参数识别结果与Matlab分析相同数据的结果进行对比，验证了所开发系统(SVSA)的精度可以满足工程分析的要求。 4、结构损伤识别方法研究。提出了改进模态应变能法识别结构损伤，该方法根据重钢厂房三维空间受力的特征，将结构构件的模态应变能分解为拉压应变能、绕构件强轴、弱轴的弯剪应变能三部分，定义了拉压应变能损伤指标，构件绕强轴的弯剪应变能损伤指标和构件绕弱轴的弯剪应变能损伤指标，综合这三个指标对结构的损伤位置进行识别。该方法的优势在于对构件单元模态应变能的分解，可以与三维结构单元的三维受力状态以及三维空间布置相对应，据此对各应变能损伤指标进行细致分析，可以更为准确有效地确定三维结构受损单元的位置。通过对一重钢厂房数值算例多个损伤工况的良好识别对该方法进行了验证。 5、重型钢结构工业厂房安全评估实例研究。结构的振动，侧向位移等物理量会引起结构内力的变化，分析这些物理量的变化对结构内力的影响也可以达到对结构进行安全评估的目的，通过一个实际重钢厂房的例子说明了分析方法和分析过程。 6、无线传感器的开发与性能测试。参与开发了适用于土木工程结构健康监测的无线传感系统，并对其性能进行初步测试：分析对比了用所开发的无线传感器和有线传感器对同一建筑进行单点测试的结果，发现二者的频谱对应较好，表明该无线系统A/D转换和输出达到了替代有线系统的要求；分析了自开发的无线传感器的优势和局限性，指出了进一步改进的方向。