树木不仅可以调节气候、避免水土流失,还能够改善自然环境、洁净城市空气及妆点城市景观等。但树木也是脆弱的,在强风影响下容易出现折断或者倒伏。因此,有必要对树木的动力特性进行研究,作为其风致动力响应分析及风灾防护研究的基础。首先,对一棵柳树在力锤激励和自然风激励条件下进行了模态识别与分析,发现力锤激励时的模态识别结果缺失了部分模态,而自然风激励条件下能较好的识别柳树的主要模态。通过综合两种激励下的模态识别结果,确定了柳树实测的前十阶模态。根据实际柳树的形状、采取合理的材料参数,对该柳树构建了有限元分析模型,使用模型中一根大树枝的阶数来划分柳树有限元模型的各阶频率范围,得到了其前十阶模态频率和模态振型。发现模拟结果和实测结果间有较好的对应关系,说明柳树有限元模型的构建是正确的,并发现在第一阶模态处,柳树以树枝振动为主,树干的振动量极小。接着,对一棵形态结构更为复杂的枫树进行了力锤激励模态实测,发现由于枫树结构较为纤细且树干和树枝刚度接近,通过实测可以得到前六阶低频模态中的五阶。根据实际的枫树结构进行了有限元模型的构建,发现由于复杂的树枝体系使得各个树枝间存在较大的形态和固有频率差异,需要保留两根主要树枝才能基本能保有枫树的主要振动模态。根据这两根大树枝的振动情况来划分枫树有限元模型的频率范围,得到了前六阶模态频率和振型,其结果和实测结果对应良好。由于枫树的树枝和树干刚度接近,在第一阶模态处,枫树树干相较于树枝便有着较大的振动量。最后,为研究树木树冠结构的振动特性,提出了基于视频抠图的重心计算算法,并利用一根悬臂梁结构讨论了该方法的准确性和影响因素,发现若想较好的得到物体的高阶振动模态,必须尽可能的将该物体激励出较为明显的高阶振动。然后,在风洞中对一棵豆瓣黄杨进行了自然风激励试验,并利用基于视频抠图的重心计算算法对其动力特性进行了分析,发现该算法能适用于树木结构,能基本得到其前两阶振动模态,其结果和测力天平所得频率结果一致,且与有限元模拟的振型结果相近。发现在一阶和二阶模态处豆瓣黄杨整体表现出悬臂梁的一阶振型和二阶振型,这说明将树冠结构作为整体进行研究是可行的。但也能看出当部分树枝产生较大的局部振动时,会造成所得模态结果的紊乱。而在大变形时,也会造成豆瓣黄杨的分层重心下移,对模态识别结果产生影响,但通过设置不同的分层方法,将每层分为曲线型,可明显改善该状况。