近年来,世界范围内地震频发,严重地威胁到了人民的生命和财产安全。而震后及时检测结构的损伤并评估其潜在的倒塌风险,可以有效降低人民生命财产损失。当然,及时评估结构的安全性也可以避免震后的无意义疏散,保障医院等震后非常重要的结构的正常运营。地震作用下结构的损伤识别研究很早就成为土木工程领域中研究的一个重要课题,但是大多数的研究都集中于分析结构的模态信息,而基于波动理论的损伤识别研究相对较少,已有的一些研究已经表明基于该方法提出的损伤指标具有物理意义明确、对损伤敏感性较强等优势。因此,论文从结构在地震作用下的波动解法入手,以剪切波速为指标,研究结构在地震作用下的损伤识别,主要工作和结论包含以下几个方面:(1)基于波动的观点,分析了地震作用下结构不同层动力反应之间的关系;分别推导了剪切梁和Timoshenko梁波动方程的解,阐述了脉冲响应函数和传递函数的定义及计算公式,并对剪切梁脉冲响应函数的解析公式进行了推导。(2)把识别结构刚度损伤的问题转化为识别结构的剪切波速的问题,并采用两种不同的方法(互相关函数法和脉冲响应函数法)识别结构的剪切波速;互相关函数法基于金井清公式,直接对结构的动力响应进行互相关分析,从而得到响应之间的延时,进而得到结构的剪切波速;而脉冲响应函数法则基于剪切梁脉冲响应函数的解析公式,通过分析脉冲响应函数中峰值的偏移来得到响应之间的延时得到结构的剪切波速;将两种方法应用于两个实际结构和一个振动台试验模型,结果证明两种方法能准确识别结构剪切波速的变化趋势;最后,对记录采样率对识别结果的影响进行了分析,并以一实际结构进行了验证,证明在一定范围内提高采样率可以降低识别误差。(3)采用模型拟合的方法来识别结构的剪切波速;以模型预测的脉冲响应函数和实际脉冲响应函数之间的误差作为最优化指标,分别采用剪切梁模型和Timoshenko梁模型来拟合结构在地震作用下的动力响应,误差最小时模型的剪切波速即为结构的剪切波速;通过两个实际结构和一个振动台实验数据证明两种方法都能有效识别结构的损伤,并与互相关函数法和脉冲响应函数法的结构进行了对比,分析了不同方法的适用范围;最后,对基于Timoshenko梁模型拟合的方法进行了改进,提出了多步细化识别策略,并合理的缩减了模型待识别参数,从而有效提高识别方法的效率。本文的主要创新点包括:(1)基于波动观点提出了以剪切波速为指标、直接基于结构动力反应记录的结构损伤识别方法。(2)采用两种梁模型来拟合结构的动力反应,通过最小化模型与实际结构之间的误差来识别结构剪切波速,进而判断结构损伤。(3)对基于Timoshenko梁模型拟合的方法进行了改进,提出了多步细化识别策略,并缩减了模型待识别参数。