随着社会的发展、科技的进步,现代工程结构向着大型化、复杂化的方向发展。大型复杂结构一旦发生事故,所带来的损失和影响都是惊人的,因此对结构的健康状况进行适时的评估变得尤为重要,而损伤识别则是结构健康检测中的一项关键技术。在土木、机械以及航空工程等领域,利用结构动力特性的改变对损伤进行识别,已经成为一个受到广泛关注的研究方向。本文对多种基于结构动力特性的损伤识别方法进行了分析和评述。这些方法可分为两类,一类是无反演的动力指纹法,另一类是基于模型修正的反演方法。动力指纹类方法利用与结构动力特性有关的“指纹”变化,对结构有无损伤及损伤的位置作出判断;反演类方法则借助模型修正技术,识别损伤的位置,并对损伤程度进行评估。针对实际工程中结构自振频率测试方便和精度较高的特点,本文在Stubbs等人研究工作的基础上,发展了一种基于频率改变的桁架结构损伤识别的递进算法。该方法利用结构损伤前后自振频率的改变,对损伤单元刚度矩阵的损伤系数进行反演,并在损伤程度较大时采取了递进计算的方式。以上述方法为基础,本文发展了一种刚架结构损伤定位和标定的两步法:首先通过反演初步确定结构损伤的位置;然后将损伤单元的刚度矩阵分解为拉压刚度矩阵和弯曲刚度矩阵,并分别对其损伤系数进行求解,从而实现对截面积、截面惯性矩等单元截面参数变化情况的精确标定。最小秩方法是在结构损伤识别问题中使用较多的一种算法,本文对最小秩方法进行了探讨,指出该方法存在三个问题:反演后的总体刚度矩阵不一定保持对称;反演后的总刚不一定保持与原总刚相一致的稀疏性;反演得到的总刚变化矩阵的秩取决于参与计算的模态力余量的秩。针对以上问题,提出相应的解决措施,并据此对基于最小秩理论的损伤识别算法进行了修正。最后,应用文中所提方法,对某海洋平台结构进行了损伤识别的数值模拟。