气弹响应参数的识别是膜结构研究中的重要环节。现有的研究中通常指定一种参数识别方法,利用其识别出结果后,侧重于对结果的分析而未能关注方法本身是否足够准确,以及方法之间的识别能力和识别效果有无差异。因此,本文总结现有的各类模态参数识别方法,并引入聚类分析提高识别结果的精度,比较并选择有优势的方法建立适用于张拉膜结构的参数识别策略,最后应用于膜结构气弹响应参数识别中。主要工作如下:(1)对现有参数识别方法进行总结,发现基于状态空间模型的SSI和NExT-ERA法以及基于时频分析的HHT法,具有精度高计算稳定的特点,适用于膜结构;编程实现了HHT、SSI和NExT-ERA三种方法,并利用平板解析模型进行了算例验证,量化了各方法的识别效率,并分析出识别效率偏低的原因是不能有效剔除虚假模态。(2)引入了基于系统聚类的虚假模态剔除方法,有效提高了各方法的识别效率;提出了结合OPTICS密度聚类的参数识别方法,进一步提高了识别效率,并比较了各方法的识别效率和抗噪性能;在此基础上,提出了适用于张拉膜结构的气弹响应参数识别策略。(3)基于膜结构气弹模型风洞试验,对气弹响应参数进行识别,得到了不同工况下的频率、阻尼比、振型和附加质量比等气弹响应参数;分析了不同预张力和风向角情况下,各参数随风速的变化规律;研究发现,单向张拉膜结构的阻尼比最大可达13%,封闭单向张拉膜结构的附加质量比最大可达1.07,开敞单向张拉膜结构的附加质量比最大可达3.21,封闭结构附加质量约为开敞结构的3倍;鞍形张拉膜结构的阻尼比最大可达3.8%,鞍形张拉膜结构的附加质量比最大可达1.43。