结构的损伤诊断技术是当前结构工程学科十分活跃的研究领域并有广阔的工程应用前景，相关的理论和技术正在不断发展。本文着重对小波分析方法和分形理论在结构损伤诊断中的应用进行研究。主要研究内容包括： 根据小波变换具有多分辨率的特性，对悬臂梁实测振动信号采用sym6小波函数进行分解，阈值处理和重构，有效地去除了信号中混杂的高频噪声。利用小波奇异性检测原理，对损伤悬臂梁振动信号进小波分解和细节重构，根据重构信号模极大值点来识别损伤位置。实验结果表明：用小波变换可以正确进行损伤位置的识别。并在轻度噪声影响下，小波变换也能正确识别损伤位置，表明小波变换具有一定的抗噪性。 基于小波包频带能量检测技术，对不同损伤情况下悬臂梁振动信号进行小波包分解，得到对损伤敏感频段的能量值构成的特征向量，并采用该特征向量作为损伤因子进行损作诊断。实验结果表明：这种基于“能量—损伤”的损伤诊断方法，无需知道被诊断结构的数学模型，就可迅速的进行损伤程度检测。 将分形理论引入结构损伤诊断领域中。提出结构振动信号的关联维数可作为结构是否损伤的指标。主要内容有： 1、阐述了振动信号盒维数的计算方法，并用MATLAB编写了原代码。研究了噪声对盒维数计算的影响。 2、阐述了关联维数分析方法（G-P算法），并给出了该算法中各参数的选取原则。分别采用互信息法和Cao方法确定时时延和最小嵌入维数，避免了参数选取的盲目性，保证了关联维数计算结果的准确性。 3、编程上实现了MATLAB和C++的接口，采用混合编程技术编写了关联维数的计算程序。将MATLAB和C++各自的优点结合起来，大大提高了计算关联维的速度（提高100倍以上）。 4、以悬臂梁为实验对象，采集了不同损伤程度下的振动信号，对信号进行小波去噪处理后，分别计算了其振动信号的盒维数和关联维数。计算结果分析表明：振动信号的盒维数变化不明显。相比之下，关联维数的变化比较明显。无损伤梁的关联维数最小，轻度损伤情况下关联维数明显增大。因此关联维数可以作为结构是否损伤的