众所周知,桥梁工程是可以帮助我们解决出行问题的公共交通工程,它对社会经济的发展起着至关重要的作用。假如有一天,突然停止桥梁工程的服务,那么一定会给全社会带来很多不好的影响,但如果该工程在服务的时候突然倒塌就更加危险。为了预防和避免上述事情的发生,经常对桥梁工程结构的健康状况进行监测是尤其重要的。另外,桥梁工程的书面设计图与其实际上结构之间的差异是不可避免的,所以确定初步桥梁工程的实际参数是一件非常重要的事情,它会对随后工程的设计及管理有很大的帮助。面对这些实际问题,本论文对桥梁工程结构健康的一小范畴进行深入研究,即对桥梁工程结构实施早发损伤检测和实际结构参数识别进行阐述。为了能全面观察桥梁工程的整体(包括所有的截面),本文所选用的方法是移动荷载作用过桥以刺激结构,然后根据加速度计算获得的动态响应结果来对截面损害及结构动力学参数的确定进行评价分析。本论文用移动荷载作用下所获得的结果的创意就是分析结构的振动信号。这可算是近几年来的现代研究方向之一。通过研究处理信号的各个方法,本论文已为了符合移动荷载过桥作用下所获得的结果提出新的信号处理方法。本文中所提出的方法是建立在希尔伯特-黄变换的基础上。另外,本文也选择了带通滤波器(Band Pass Filter)的方法以克服希尔伯特-黄变换的不足之处。通过已提出的信号处理方法,可以发现桥上的裂缝并且能够确定结构的本征振动频率及阻尼比。本文作者之所以决定选择上述的两个参数是因为这是结构中重要的两个参数。结构的振动频率似乎跟人体心跳频率一样,而结构的阻尼比能反映出结构内部的弹性状态。如果这两个参数都不正常,那么就意味着结构正在遇到危险。论文里成功运用的结构有：简支梁、多跨连续梁和特别具有价值的斜拉桥。尽管结果仅运用在有限元模型上,但是作者希望本文中所提出的方法通过结合有限元模型和白噪声得出的结果,也成功地运用在从加速度计连接实际桥梁所获得的结果。下面是本论文的基本内容,包括六个关键问题：1.首先,为了能掌握好上述问题,作者先对近几年来出现在结构健康监测、损伤监测、结构参数识别领域的相关研究进行分析,因为这样能帮助我们更好地了解现行方法的利弊。2.其二,了解相关研究之后,作者关注和了解了现在具有猛烈发展趋势的两个研究方向,即在希尔伯特-黄变换和小波变换这两个基础上的方法。这可算是损伤监测和结构参数识别的两种高效的方法。3.其三,在这两种方法的基础上进行比较并选出适合本论文内容的方法,而被选中的方法必须体现出其现在的效率性并满足将来的发展。希尔伯特-黄变换方法能满足这样的要求,所以本论文选择了这种方法。本文通过解决两个频率调和函数分解的具体例子以对已选的方法进行研究分析其长处和缺点。通过这个例子可以看出,希尔伯特-黄变换方法的最大缺点是不能成功分割具有两个频率相似的信号(两个频率之间的振动比例小于1.5)。为了克服这样的缺点,以往的研究已经提出了带通滤波器(BPF),希尔伯特振动分解(HVD),分析模式分解(AMD)。但是,如果信号里有白噪声HVD方法会遇到困难并且振动频率之间的比例也被限制了。而AMD方法需要确定信号里的各个振动频率。通过分析,作者建议使用带通滤波器方法(BPF)以解决希尔伯特-黄变换的基础方法在处理桥梁的振动信号中所遇到的困难。这意味着,我们运用希尔伯特-黄变换基础方法之前,要先使用带通滤波器方法从实际模式所获得的结果。4.为了能得出在运用希尔伯特-黄变换基础方法之前,要先使用带通滤波器方法的必须性,我们要掌握从模式和实际所获得结果的各个成分。为了满足这样的需求,本文通过解析方法进行解答移动荷载作用过桥的算题,解析的方法能帮助我们看明白结果中各个成分。本文选择转移矩阵(transfer matrix)解决这个问题。本文已经解决了简支梁、多跨连续梁、复杂结构问题。在转移矩阵(transfer matrix)的基础上,作者也有自己的改变,即不同四个未知数、只用两个未知数也一样能解决问题。5.其五,建立各个有限元模型解决上述的难题以获得结果并运用到随后的分析程序中。使用纽马克积分法计算以保证结果接近实际。一些情况还在损伤检测和结构参数识别之前加上了白噪声的结果。6.最后,本文的关键内容就是建立损伤位置检测的数学及结构参数识别上。这个数学不仅对简支梁,而且还对多跨连续梁、斜拉桥有较好的帮助。通过研究结果,我们希望这种方法可以完全运用在实际的桥梁工程中