结构在其复杂的服役环境中存在着各种因素的影响,从而导致结构出现局部损伤,如框架结构的节点损伤,梁上裂纹损伤和桥梁拉索损伤等。这些局部损伤对结构的安全构成了潜在威胁,然而往往存在结构的振动信息对于局部损伤不够敏感的问题,同时也存在获取到的结构动态响应数据不足的问题。鉴于此,本文利用在结构上附加虚拟物理参数的损伤识别方法,并针对三种不同的结构局部损伤形式展开研究。基于附加虚拟质量的半刚节点损伤识别。首先,考虑梁柱连接节点的半刚性,将半刚性单元当作一种基本的结构力学单元集装到结构有限元模型中;然后,建立了一个三层两跨的钢框架模型,分析节点半刚性对结构整体模态信息的影响;在选定合理的节点半刚性区间之后,通过在损伤节点附近附加虚拟质量来构造虚拟结构;最后,通过增加了虚拟结构的数量和提高了结构对于节点损伤的灵敏度,来提高损伤识别的精度。基于附加虚拟质量的裂纹损伤识别。首先,简要介绍目前裂纹模拟方法的分类和特点;然后,利用带裂纹损伤有限元模型的数值模拟,分析结构模态信息对于裂纹损伤的敏感性;进一步,应用附加虚拟质量方法对裂纹梁结构进行损伤识别;最后,采用两次优化求解方法,先确定裂纹的位置再进行损伤程度的识别,可以得到较好的损伤识别结果。基于附加虚拟支座的拉索损伤识别。首先,介绍构虚拟支座的约束子结构方法的基本理论;然后,在拉索上附加虚拟支座从而将拉索子结构分离出结构整体,使得对拉索的损伤识别转化为拉索子结构的损伤识别,削弱了拉索边界条件和索长等因素对于索力的影响;最后,构造拉索约束子结构的响应进行损伤识别,提高桥梁结构对于拉索局部损伤的敏感度。本文对于不同的结构损伤形式,考虑到结构类型和损伤特性,选取附加不同物理参数。数值模拟和试验分析的结果表明,基于附加物理参数的损伤识别方法均可以达到较好的识别效果,说明了附加虚拟物理参数的损伤识别方法对于真实结构的局部损伤识别具有较为广泛的适用性和较好的工程应用前景。