摘要：土木工程结构在使用过程中,在环境中各种载荷的作用下,会发生不同程度的损伤,从而埋下隐患,造成事故。因此,对结构的损伤进行安全评估显得尤为重要。通过结构的动态特定对结构进行损伤定位和损伤定量,已经成为一个十分热门的课题,所以结构模态参数的准确识别也成为了结构损伤诊断的核心问题之一。结构的模态参数识别方法分为传统的模态识别方法与环境激励下的模态识别方法。而后者相较于前者,具有成本低、不影响结构的正常工作、无需人工激励等诸多优点。所以,本文就环境激励下的结构模态参数识别方法展开研究。本文首先介绍了模态分析的理论基础,并推导了两种时域数据预处理算法(随机减量法RDT、自然激励技术NExT法)以及四种基于环境激励的模态参数识别方法(ITD法、STD法、ARMA模型时序分析法、随机子空间SSI法)。接着通过建立桥梁结构的有限元模型,做瞬态分析,获取了桥梁结构在三种不同的环境激励下的位移时程数据,对有限元模型进行模态参数识别,与桥梁结构的真实模态参数对比,验证算法的适用性。然后通过对时程数据加入不同程度的噪声干扰,验证各个算法的抗噪能力。综合比较,选择出最优的模态识别方法,SSI法。同时,将本文所推导的模态参数识别法与时程数据预处理方法NExT法结合,提出新的模态识别方法,并验证算法在环境激励下的适用性、准确性和抗噪能力。最后通过对一个实验桥墩实测加速度时程数据的分析计算,实现了本文推导的模态识别方法法在工程实际中的应用。