隧道是交通运输系统的重要组成部分，隧道结构的安全是交通运输系统正常运转的前提。在实际工程应用中，自于隧道设计施工和自然灾害等原因，往往使得许多隧道产生老化、裂缝、破损等损伤，可能使隧道结构发生断裂垮塌等严重后吊，从而导致人们生命财产的重大损失。小波分析方法是国际上近年来贳展起来的一种新的时频分析法，它具有空间局部化性质，在信号奇异性检测方面有着独特的优势。采用小披分析方法，研宄隧道结构的损伤识别问题，不仅具有重要的理论意义，而且对于工程实际具有重要的应用价值。本文采用小波分析理论,研究损伤对隧道结构动力特性的影响,针对位移模态、转角模态和曲率模态,分别建立了隧道结构的损伤识别原理。本文以含有损伤的隧道结构为研究对象,建立了隧道结构的曲梁单元模型,利用有限元法分析隧道结构的振动特性,通过计算得到隧道的位移模态、转角模态和曲率模态。以dbN小波为母小波,并采用小波分析对模态参数进行连续小波变换,用单元的尺寸减小来模拟隧道的局部损伤,计算表明小波系数模极大值的突变位置与损伤位置相吻合,从而验证了本文方法的有效性。本文提出了二维刚性地基隧道模型,建立了相应的隧道损伤识别小波分析方法。采用有限元计算分析,研究二维刚性地基隧道损伤结构的振动特性,通过计算得到了隧道损伤模型的位移模态、转角模态和曲率模态,并利用dbN小波对模态参数分别进行连续小波变换,采用单元的尺寸减小来模拟隧道的局部损伤,计算表明小波系数模极大值的突变位置与模拟损伤位置相一致,从而验证了本文方法的有效性。在考虑地基对隧道结构影响的基础上,本文提出了二维弹性地基隧道模型,建立了相应的隧道损伤识别小波分析方法。通过研究隧道结构的振动特性,得到弹性地基隧道模型的位移模态、转角模态和曲率模态,利用dbN小波对其模态参数分别进行连续小波变换,采用单元的尺寸减小来模拟隧道的局部损伤,计算表明小波系数模极大值的突变位置与模拟损伤位置相吻合,从而验证了本文方法的有效性。本文以湖南省东常高速公路太阳山隧道为依托,根据太阳山隧道在开挖过程中发生坍塌这一实际情况,结合隧道施工监控数据,利用二维弹性地基隧道模型,对隧道进行了损伤识别研究,验证了基于模态参数识别隧道结构损伤方法的有效性,对隧道结构损伤识别的工程应用有一定的指导意义。