近年来，在全球经济增长、气候变化与水资源日益紧张的形式下，水力发电作为一种可再生的清洁能源备受中国政府的重视。在过去的半个多世纪里，我国的水利水电事业得到了快速的发展，并取得了丰硕的业绩。但随着一大批大规模、高水头、大容量西部水电开发项目的建成与运行，水轮发电机组振动与水力脉动诱发的厂房混凝土结构的振动问题越来越突出，甚至危及水电站及周围建筑物的安全。本文结合某大型水电站地下发电厂房实际工程情况，对其进行现场实测数据分析与数值模拟分析，主要包括的研究内容有：（1）基于一大型水电站机组与厂房结构的变负荷、开停机、甩负荷和发电机升压工况运行试验的振动实测数据，研究了机组与厂房结构的幅值特性和频率特性以及不同工况下振动位移或脉动压力的变化规律并对振动状况作出评价。（2）由于水电站厂房结构是一种复杂耦联的非线性系统，其振动问题属于复杂的动力学问题。本文采用相关性分析理论对地下厂房结构进行振源识别、水-机电-结构耦联振动特性以及机组振动与水力脉动的传递规律的分析。在此基础上，利用相关向量机回归算法进行厂房结构的振动预测。（3）水电站厂房结构振动的激振力难以测得，给结构模态参数识别带来了困难。为此本文提出一种基于环境激励的厂房结构模态参数识别法，即将EEMD，RDT和STD相结合的方法，由于EEMD有效缓解了模态混淆问题，较EMD方法更有助于结构低阶振动模态参数的识别。（4）利用有限元分析软件(ANSYS)建立电站地下厂房结构三维模型，对其进行了自振特性分析与共振校核。基于厂房结构实测振动位移数据，采用谐响应动力分析，对厂房机墩的垂直动荷载进行了反馈研究，并计算了厂房结构在动荷载作用下的响应；同时计算了厂房结构在水力激励下的共振频率、振动响应及应力。