空间网格结构体系整体刚度好,技术经济指标优越,尤其能够满足建筑造型丰富等要求,因而在大跨度公共建筑中被广泛采用,如体育馆、展览馆、候机厅、车站等.结构在长期服役期间,由于疲劳累积、环境腐蚀及自然灾害作用等原因,可能出现各种损伤,如不及时发现,则会造成损伤的扩展,甚至会导致整体结构的倒塌,因此及时进行结构损伤探测是十分必要的.对于简单结构,已经存在比较成熟的方法,但是对于空间网格结构这样的大型复杂结构,由于种种困难的存在,现有的方法难以在实际工程中应用.因此研究适用于大型空间网格结构的两阶段损伤探测算法将具有重大的工程意义.基于以上的考虑,该文从多自由度系统的振动微分方程出发,推导了剩余模态力和最小秩摄动理论的表达式,提出了基于剩余模态力和最小秩摄动理论的两阶段损伤探测算法,并编制了相应的程序.对测试信息完备与测试信息不完备两种情况下的网壳结构损伤探测进行了深入的数值模拟研究,提出了利用模态置信准则确定局部损伤所对应的敏感模态的方法,研究了基于模态矩阵QR分解的传感器优化布置算法在网壳结构中的应用,比较了几种模型缩聚技术和特征向量扩充技术在模型自由度匹配中的优缺点及适用范围.同时,该文对哈尔滨工业大学力学实验室的单层短程线网壳结构模型做了改进设计,对结构模型的静载试验和模态试验进行了详细研究,成功地获得了网壳模型的静力特性和模态特性.采用最小秩摄动理论进行有限元模型修正,分别利用Guyan静态缩聚法和向量扩充法进行模型自由度匹配,进一步研究了基于试验数据的网壳结构损伤探测,并与计算机数值模拟结果进行了对比分析.结果表明,该文所提出的基于剩余模态力和最小秩摄动理论的两阶段损伤探测算法对空间网格结构的损伤探测是可行的.