为了防止土木工程结构在服役的过程中遭受自然或人为因素的影响而破坏,研究学者提出了很多识别方法对现役结构的损伤进行检测,进而及早地维修和加固结构。其中,模态应变能识别方法是目前使用较为广泛的一种指标,它同时考虑刚度和振型的影响,比仅采用一种模态参数的识别方法具有一定的优势。本文采用Timoshenko梁的理论对模态应变能进行推导,然后介绍其损伤定位机理和识别指标,进而建立一个空间钢桁架数值模型来验证该指标的损伤定位效果,并重点讨论损伤程度、损伤杆件位置及损伤单元数量对识别效果的影响。数值分析结果表明:不同类型的杆件识别效果不同,中部杆件的识别效果较端部杆件的识别效果好;损伤杆件数量较少时,识别结果较准确;由于损伤程度的不同,多损伤情况易受到周边干扰单元的影响,容易存在误判漏判的现象。在实际应用中,基于振动信息的损伤识别法通常采用传感器来测量动态信号,并通过某种数学处理手段构造损伤指标来发现损伤、定位损伤和估计损伤量。该测量方法虽然灵敏度和精确度都很高,但由于在复杂的结构中测量时,需要测点数目很多,且受结构设计的影响不太好放置,传感器布置的问题是当前损伤识别领域的一个很大的障碍。本文采用数字图像相关方法,它最大的优势是能够在拍摄范围内进行全场测量。采用该测量方法获取空间钢桁架试验模型的模态参数,将其用于计算三种不同损伤状态的模态应变能变化率进而识别损伤状况,并和基于加速度传感器技术的识别结果进行比较,最终验证了这种测量手段在损伤识别工作中的有效性。由于试验中的测量信号受噪声干扰较大,本文应用小波阈值去噪技术对加速度和位移信息合理地降噪,达到满意的降噪效果,最终降噪后比降噪前更准确地识别出单损伤的位置,损伤单元受到周边单元的干扰程度都有所降低,而空间钢桁架结构的两根杆件损伤的情况较为复杂,降噪后虽然干扰程度降低,但还容易出现漏判的现象。总的来说,在工程实测中,小波阈值降噪可以作为损伤识别工作的一个有效的信号处理工具,用于提高DIC测量的精度。