本发明公布了一种基于细观动态复杂应力监测的混凝土疲劳损伤分析方法，包括步骤：先制作一批试件，试件内布设９个空间应力传感器；通过单轴疲劳加载试验，确定ＳＤＦ值最大时的传感器阵列；通过试验与模拟的方法，将优化的传感器阵列布设在试件或模型内，确定各受力模式下构件由加载到疲劳失效时的ＳＤＦ—Ｎ曲线；在待测构件浇筑前将优化过的传感器阵列布设在构件中，通过传感器可检测出构件的受力模式，通过将监测的ＳＤＦ值与试验或模拟的结果对比得出构件的疲劳损伤状态。本发明克服了以往混凝土应力或应变监测只能单向监测的问题，在较小的体积上实现空间六向动态应力监测，获取真实的细观应力状态，更准确地分析结构的疲劳损伤状态。