桥梁结构的运营环境复杂多变，服役过程中难免出现材料老化、局部开裂、整体损伤的情况。因此，有效识别桥梁结构的损伤，实时监控桥梁的运营状态，对保障人民生命财产安全和国民经济持续健康发展具有重大意义。损伤识别依赖准确的有限元模型，能否通过模型修正得到能够反映结构实际静动力学特性的有限元模型至关重要。固有频率是能够反映结构振动整体特性的全局量，对结构刚度改变敏感，测试简便且精度高，被广泛用于桥梁结构的损伤识别中。本文以悬臂梁结构和简支梁结构为例，将理论推导、数值模拟和试验验证相结合，研究一种基于模型修正方法和结构固有频率的梁结构裂缝损伤模式识别技术。
　　首先通过基于灵敏度分析法的结构有限元模型修正理论，确定待修正参数的灵敏度顺序，按照灵敏度顺序从高到低依次对相应的参数进行迭代修正，直到得到能够反应结构实际静动力学特性的有限元模型。并以悬臂梁结构为数值算例，验证上述结构有限元模型修正方法的有效性。
　　然后根据结构能量与模态参数的关系，推导梁结构刚度与固有频率的关系，得出梁结构任意相邻阶次固有频率相对改变量之比仅与结构相应阶曲率模态平方比有关，与刚度改变因子无关。基于上述理论，本文利用多阶固有频率相对改变量的比值构造特征向量，将模式识别技术成功地运用到梁结构裂缝损伤的识别中，并通过悬臂梁结构和简支梁结构的数值模拟和模式识别试验，验证基于模型修正方法和结构固有频率的梁结构裂缝损伤模式识别技术的有效性。运用该技术对梁结构裂缝损伤进行识别的步骤有：建立结构的初始有限元模型→计算模型初始频率→查找结构损伤前的固有频率→结构有限元模型修正→计算结构模型修正后的频率→测试结构损伤后的固有频率→对比分析实测与计算结果→识别梁结构裂缝损伤位置与损伤程度。
　　最后对悬臂梁结构和简支梁结构的试验结果进行误差分析，得出影响损伤位置确定和损伤程度评估结果的原因主要有：单元划分精度不够；无法对模型实现无误差修正；切口切割深度难以准确把握。其中，单元划分精度主要影响结构损伤位置的准确识别，对于损伤程度的评估影响较小；模型修正效果对于损伤识别工作的影响很大，在工程结构的损伤识别工作中应该格外注意；切口切割深度只是影响本次模式识别试验的验证效果，实际工程结构无需考虑。