非线性动力系统识别是把握结构非线性损伤演化机理和破坏倒塌机制以及非线性系统建模的有效手段。传感器位置优化是非线性动力系统识别的重要和核心内容之一。但传统的传感器优化布置方法仅限于线性结构,为此,本文开展非线性结构传感器布设位置优化方法的研究。本文的主要研究内容有:分析离散小波变换与李谱西兹指数,连续小波变换脊线与结构瞬时频率的关系;对双线性结构在地震波作用下的屈服时刻和卸载时刻进行实时识别,并对非线性结构的瞬时频率进行识别。研究非线性结构的非线性模态特性,提出非线性模态矩阵和有效独立法相结合的传感器布置方法,定义非线性平均模态矩阵和最不利模态矩阵。结合非线性最不利模态矩阵和有效独立法的传感器布置方法,对具有层间三次软化刚度的非线性结构进行传感器位置优化布置。提出采用等价线性化和有效独立法对含薄弱层的结构进行传感器优化布置的方法,分别以时变相对位移模态振型和时变层间位移模态振型为目标振型计算薄弱层上传感器的有效独立贡献值,并据此确定传感器的最优布设位置。