大跨度空间网格结构具有刚度大、自重轻、造型丰富美观、综合技术经济指标好的特点，随着国民经济的发展，此类结构已被广泛应用于各种建筑中。由于各方面因素之间的耦合作用会不可避免地导致结构系统的损伤积累和抗力衰减，极端情况下会引发灾难性的突发事件。因此必须采取措施对重要的建筑物进行健康监测，将建筑物的健康状态进行实时监控，尽量避免由于建筑物因损伤积累等原因发生破坏而造成财产损失和人员伤亡。本文旨在通过结合空间网格结构的特点，布置准则及健康检测中常用算法的研究，提出一种适合大跨度网格结构的算法，编写了相应优化布置程序，并通过算例说明该算法的正确性及先进性。本文首先从数学角度对最基本的模态分析技术和动力学特征值问题作了简要介绍，阐述了最优传感器布置的基本准则并着重分析了传统准则和基于能量以及模态保证准则的基本原理。随后介绍了传感器优化布置的四种典型计算方法，其中随机类的计算方法作为非传统优化算法，近几年刚刚发展起来，在传感器布置中具有重要的地位。通过算法对比，本文引入了一种较为先进的随机类算法——粒子群算法，并用粒子群算法将基于能量的传感器布置理论准则转变为可用的程序模块，详细介绍了设计的核心算法，并证明了该算法可以在给定欲布置传感器数目的前提下利用模态分析理论，稳定而准确地计算出传感器布置的最佳位置。针对大跨度空间结构而言，进行应变传感器优化布置时，对于网架结构，杆件以轴向力为主，采用基于应变模态的适应度；对于网壳结构，杆件以受弯为主，采用基于曲率模态的适应度。进行加速度传感器优化布置时，根据空间杆件的不同受力形式，采用基于不同刚度影响系数的适应度。本文详细分析了常规空间网格结构的传感器布置问题。分别通过网架和网壳的算例进行分析，得出以下结果：（1）经过算法比较，得出粒子群算法是稳定而准确的，可以适用于传感器的优化布置问题；（2）结构对称时，传感器的最优布置点也是基本对称的；（3）测点的布置具有继承性，这与最优布点的理论是吻合的；（4）当选用不同阶数的振型进行分析时，对于低阶的振型，测点应首先考虑静力变形大的部位；对于高阶的振型，测点应靠近支座附近。