《工程结构损伤预警理论及其应用》较系统地阐述了工程结构损伤预警的理论、方法和应用。上篇(第1～5章)详细论述了工程结构损伤预警的基本理论和方法，主要内容包括：基于小波包能量谱的结构多尺度损伤分析原理；基于小波包能量谱的结构损伤预警方法；ASCE Benchmark结构损伤预警研究；环境激励下的结构损伤预警方法。下篇(第6～8章)详细论述了润扬大桥斜拉桥损伤预警的方法实现与工程应用，主要内容包括：润扬大桥斜拉桥结构损伤预警策略与方案；环境激励下的润扬大桥斜拉桥结构损伤预警方法；润扬大桥斜拉桥结构损伤预警系统的设计与实现。
　　《工程结构损伤预警理论及其应用》可供从事土木工程和工程力学研究、设计和管理的广大科技人员参考，可作为土木工程和工程力学专业研究生和高年级本科生的学习参考书，还可供铁道、水利、机械、航空、航天等相关专业人员参考。

　　小波变换对于输入的要求是非常宽泛的，将前面提到的时域信号的时间轴换成表示空间位置的空间坐标轴，也就是以空间域响应作为输入进行小波变换，也可以达到损伤诊断的效果。基于时域响应的分析方法旨在发现损伤发生的时刻，而基于空间域响应的分析方法根据小波分解后得到的图形的奇异点来确定发生损伤的位置。
　　Liew和Wang首先将基于空间域响应的分析方法用于含有裂缝的结构的损伤定位。他们在含有横向边缘裂缝的简支梁上沿梁长度方向施加快速移动荷载，同时采集沿梁高度方向的位移响应，然后将其做小波变换，从得到的图形上可以明显看出在裂缝位置附近有奇异点。Wang和Deng、以及Wang等分别在含有横向裂缝的梁和含有沿厚度方向裂缝的板上采用数值模拟的方法验证了这种方法的可行性。结果显示，裂缝导致结构的位移响应特性发生变化，经小波变换后这种变化会被放大。他们还研究了沿结构布置的空间位置采集点个数变化（从1024到62个点）对结果的影响，发现测点少于15个时无法实现损伤定位。Hong等把模态振型进行连续小波变换，然后利用Lipschitz指数来判断损伤发生的位置。Lipschitz指数通常被用来表征函数的区域规则性，而损伤会导致连续小波变换得到的系数最大值在靠近损伤位置处发生突变。结果显示，Lipschitz指数不仅能够准确定位损伤的位置，而且能够评价损伤的程度，对一个带损伤的梁的实验模态分析也验证了这一点。
　　采用基于空间域响应的小波变换方法进行损伤定位，有一个关键问题必须考虑：响应采集点的个数。响应采集点太少，就不能使得到的空间域响应连成光滑曲线，也就无法通过小波变换之后得到的图形的奇异点来确定损伤位置。对于大型复杂土木工程结构来说，布置大量位移测点长时间在线监测不仅将增大运营成本，而且有时因为结构尺度的限制无法实现。
　　综上所述，从目前己有的研究成果看，利用小波变换进行结构损伤诊断主要是识别损伤的存在和损伤位置，并且大多数研究仅限于弹簧模型、梁和板等简单结构形式。另一方面，大多数文献都偏重介绍损伤信号的小波变换结果，而缺乏理论上的有力支持，真正实现理论性地研究小波变换与结构损伤之间关系的文献极少。这实际上反映出小波变换方法的活力，它正等待人们不断地认识和研究；同时也反映了对小波变换不能只进行简单的数据分析，要重点揭示其应用的理论基础，加强分析其工程意义，并和大型工程结构的损伤诊断实践相结合。

前言绪论0.1 结构健康监测的研究与应用
0.2 结构损伤诊断的研究与应用0.2.1 结构损伤诊断概述
0.2.2 结构损伤诊断的动力指纹类方法
0.2.3 结构损伤诊断的小波变换类方法
0.3 本书的目的和主要内容参考文献

上篇 工程结构损伤预警理论与方法
第1章 小波变换的基本原理
1.1 概述
1.2 小波变换
1.2.1 连续小波变换
1.2.2 离散栅格下的小波变换
1.3 多分辨率分析
1.3.1 多分辨率分析的思想
1.3.2 多分辨率分析的定义与性质
1.3.3 Mallat算法
1.4 小波包分析
1.4.1 小波包分析的思想
1.4.2 小波包分析的定义与性质
参考文献

第2章 基于小波包能量谱的结构多尺度损伤分析原理
2.1 概述
2.2 信号的多尺度表示
2.3 结构动力系统的多尺度损伤分析
2.3.1 结构动力系统描述
2.3.2 结构动力系统的多尺度描述
2.3.3 结构动力系统的多尺度损伤分析
2.4 基于小波包能量谱的结构多尺度损伤分析
2.4.1 结构动力响应的小波包能量谱
2.4.2 数值算例
2.5 小结
参考文献

第3章 基于小波包能量谱的结构损伤预警方法
3.1 概述
3.2 结构损伤预警的小波包能量谱
3.2.1 引言
3.2.2 小波函数的选择
3.2.3 小波包分解层次的选择
3.3 基于小波包能量谱的结构损伤预警方法
3.3.1 结构损伤特征向量
3.3.2 结构损伤预警指标
3.4 小结
参考文献

第4章 ASCEBenchmark结构损伤预警研究
4.1 概述
4.2 ASCEBenchmark结构试验概况
4.2.1 问题的提出
4.2.2 ASCEBenchmark结构概况
4.2.3 试验内容
4.3 试验结果与分析
4.3.1 试验结果
4.3.2 试验分析
4.3.3 讨论
4.4 小结
参考文献

第5章 环境激励下的结构损伤预警方法
5.1 概述
5.2 环境激励下的结构损伤预警方法
5.2.1 结构损伤预警方法
5.2.2 数值算例
5.2.3 试验验证
5.3 小结
参考文献

下篇 润扬大桥斜拉桥结构损伤预警的方法实现与应用
第6章 润扬大桥斜拉桥结构损伤预警策略与方案
6.1 概述
6.2 润扬大桥斜拉桥的基准有限元模型
6.2.1 引言
6.2.2 润扬大桥斜拉桥概况
6.2.3 基准有限元模型的建立与修正
6.2.4 有限元模型验证
6.2.5 结语
6.3 基于模态参数的润扬大桥斜拉桥结构损伤预警分析
6.3.1 引言
6.3.2 固有频率指标
6.3.3 模态曲率指标
6.3.4 模态应变能指标
6.3.5 模态柔度指标
6.3.6 斜拉索索力指标
6.3.7 结语
6.4 基于小波包能量谱的润扬大桥斜拉桥结构损伤预警分析
6.4.1 引言
6.4.2 损伤敏感性分析
6.4.3 噪声鲁棒性分析
6.4.4 结语
6.5 小结
参考文献

第7章 润扬大桥斜拉桥健康监测数据的损伤预警分析
7.1 概述
7.2 润扬大桥斜拉桥健康监测数据的损伤预警分析
7.2.1 实测动力响应
7.2.2 实测动力响应的模态频率分析
7.2.3 实测动力响应的小波包能量谱分析
7.3 小结
参考文献

第8章 润扬大桥斜拉桥结构损伤预警系统的设计与实现
8.1 概述8.2 润扬大桥结构健康监测系统概况
8.2.1 系统总体构成及功能
8.2.2 结构健康监测系统子系统简介
8.3 润扬大桥斜拉桥结构损伤预警系统的设计与实现
8.3.1 结构损伤预警系统的总体设计
8.3.2 损伤预警系统的数据库设计与实现
8.3.3 损伤预警系统的应用软件设计与实现
8.4 小结
参考文献