工形截面和多工形截面梁式结构在航空航天、机械、土木工程等行业获得了普遍的利用。裂缝是梁结构中常见的损伤病害之一,由于裂缝的存在,梁结构的自振频率和振型等动力特性都会发生相应的变化,这意味着梁式结构的动力特性对裂缝的诊断具有很大的潜力。因此,如何准确把握裂缝梁式结构的动力特性是桥梁工程领域的一个新的研究热点。由于裂缝的存在会降低梁式结构的局部刚度,影响其使用寿命,倘若及早发现并采取一定的预防措施,可防止发生更大的损害。综上所述,开展工形截面裂缝梁式结构动力特性计算及裂缝损伤诊断分析的研究工作势在必行。本文开展的具体研究工作如下:1、得到了多工形截面梁中截面裂缝引起的局部柔度,基于递推公式确定了多工形截面裂缝梁的振型函数,通过求解边界条件得到了任意边界条件下多工形截面裂缝梁的动力特征方程,并给出了振型及频率的求解方法,分析探讨了裂缝位置、裂缝深度等参数对裂缝梁自振频率的影响规律。2、基于有限元仿真方法建立了弹簧质量系统作用下多工形截面裂缝梁动力特性的准确计算方法,并对弹簧质量系统作用下的多工形截面裂缝梁进行了数值模拟分析计算。3、形成了两种不同的裂缝梁裂缝损伤识别方法,在递推公式确定多工形截面裂缝梁的振型函数的研究成果上,形成了基于低阶模态振型的损伤识别方法,在有限元仿真方法建立弹簧质量系统作用下多工形截面裂缝梁动力特性的准确计算方法的基础上,形成了基于混合人工神经网络的弹簧质量系统作用下多工形截面梁的裂缝损伤识别方法,实现了较为精准的裂缝深度和位置识别。