大型工程结构在其服役期间,由于受到腐蚀、疲劳、碰撞、地震以及恶劣的环境载荷作用,损伤不可避免,因此,对结构损伤进行安全评估显得尤为重要,而模态参数识别又是损伤诊断的核心问题之一。本文主要研究以下两部分内容:“模态参数识别”和“损伤诊断”。模态参数识别可分为试验模态分析与运行模态分析,本文系统介绍了试验模态参数识别方法,对其中的峰值(PP)法、正交多项式法、导纳圆法、ITD法、特征系统实现算法(ERA)进行了详细的推导和研究。同时,用LabView语言开发了其中4种方法相应的试验模态参数识别模块,使之具有良好的、仪器化的人机交互界面。最后,采用仿真算例验证这几种方法下模块的正确性与精确度。通过研究和算例表明模态参数对损伤并不敏感,直接用于损伤诊断有一定难度,但利用模态参数可以构造出对损伤敏感的指标。本文损伤诊断研究方法包括:基于振动测试的损伤诊断方法:曲率模态指标、模态柔度指标、模态应变能指标;和小波包能量谱、损伤诊断方法。对这些方法的损伤敏感性、损伤定位能力、噪声敏感性、是否需要复杂有限元模型等方面的性能进行了研究。综合考虑各方面因素表明:小波包能量谱指标更适用于环境激励下大型结构的损伤判定;在环境激励下,将NExT技术结合小波包能量谱指标应用于ASCE Benchmark模型,可获得良好的损伤判定效果。