实践表明,用HHT的方法识别结构损伤为结构损伤识别领域开启了新的方向。但用基于HHT的方法研究地震动作用下的结构损伤,国内并不多见,且研究人员侧重于对单一的或者组合的固有模态函数以及它们的瞬时频率进行研究和分析。用较少的量测数据来反映结构损伤,并且再现损伤的发生、发展过程是本文的研究兴趣。关注这个过程对于结构研究人员总结地震经验教训,损伤机理,探索和发展结构理论及结构设计实践都具有深远意义。王柏生和孙列提出了用基于Hilbert边际谱时频响函数和中心频率的方法识别结构损伤,这是对原有思路的重大突破,具有深刻意义和潜在的发展空间。本文继承了边际谱时频响函数和中心频率的概念,对上述方法用于地震作用下的结构损伤识别进行了深入探讨、阐释和拓展。作者用此方法细致分析了地震波作用下的一个三层三刚度退化剪切模型,并辅以实测地震台数据加以佐证。结果表明这种方法物理意义明确,并能够很好的识别出结构损伤时刻及损伤的发展情况。实际上HHT只是一种信号分解和处理的手段,作者认为其衍生的诸多概念如Hilbert时频谱、Hilbert边际谱、Hilbert能量谱、Hilbert瞬时能量谱对分析结构损伤均至关重要。但在HHT的应用中,尤其在抗震和结构损伤领域中,尚未见研究人员对这些概念及其物理意义进行系统和全面细致的分析,更未见实际应用。本文另一主要工作就是充分利用HHT的处理结果,多角度的对上述概念加以分析,并结合地震动作用下三层三刚度退化模型和地震台模型加以验证。结果表明作者的方法是有效并且直观的。本文的主要贡献是开拓了HHT在结构损伤识别领域及抗震设计领域的视野及应用空间,吸取了基于性能方法的抗震设计领域的最新成果,以全新的和多方位的角度看待结构损伤现象,第一次从结构能量的移频、移时、移型三个角度全面分析地震作用下的结构损伤。对Hilbert边际谱、Hilbert能量谱、Hilbert瞬时能量谱在结构抗震领域和结构损伤分析领域中的应用做了大量开创性的工作。