由于各种因素作用,土木工程结构将不可避免地产生可能导致严重后果的损伤,因此,对土木工程结构进行健康监测很有必要。土木工程结构的健康监测与修复是当前国家自然科学基金中土木工程领域的重点研究内容,也是目前国际上工程界研究的热点问题,具有很强的工程背景和重要的实用价值。结构健康监测包括损伤识别和性能评估两个部分,结构损伤识别的理论和方法是结构健康监测研究的核心。本文的研究围绕结构损伤识别展开,重点研究了基于振动的动力参数损伤识别方法。现将主要研究内容概括如下: 1、研究了常用的结构损伤识别方法,其中重点分析了基于振动的结构损伤识别方法的步骤,强调了寻找能够灵敏反应结构损伤的动力参数是这种方法的关键,动力参数的选择决定了损伤识别的成败和损伤识别方法的识别能力。 2、在基于振动的结构损伤识别方法中,常需要用有限单元法对钢筋混凝土完好结构进行模态分析。在讨论了常用的钢筋混凝土结构有限元分析方法的基础上,本文分析了基于通用有限元软件ANSYS的钢筋混凝土结构有限元分析方法。由于ANSYS模态分析不能考虑材料非线性,所以基于ANSYS的钢筋混凝土结构有限元模态分析只能得到近似的结果。 3、重点分析了曲率模态、振型转角、柔度矩阵、柔度曲率、应变模态和模态应变能等用于损伤识别的动力参数,研究了它们的特点和适用性,并用数值算例或结构试验进行了验证。 4、对不同损伤识别指标的识别能力进行了数值分析。识别能力包括:对结构早期损伤的识别,对不同程度损伤及不同位置损伤的识别。通过识别能力分析,找出了能够识别结构早期损伤、不同程度损伤和不同位置损伤的动力参数。 5、综合全文对动力参数的分析,对本文所列动力参数进行了综合评价,评述了它们的理论、实际操作难易度、优缺点等等,为实际结构的损伤识别提供了实用的参考。