结构的寿命一般都长达几十年甚至上百年,在其服役过程中,结构构件不可避免会出现各种损伤。有些重要部件一旦发生损伤,会迅速加剧甚至导致整个结构的破坏,造成灾难性事故。若能及时发现结构中的损伤特别是早期的小损伤,并进行维护和加固,就能保障结构安全,延长结构使用寿命。因此,研究结构的早期损伤识别问题对结构的安全性具有重要意义。基于结构振动信号的结构健康监测和损伤诊断技术的可行性已被许多研究所证实,目前已存在多种结构损伤识别方法,但是这些方法都各存优缺点。本文介绍了一种新的损伤识别方法,即基于特征正交分解的损伤识别技术,该方法理论上可以实现结构损伤定位及定量识别,此外,该方法比较容易实现,可以进行全局检测并且可以应用于较为复杂的工程结构。本文基于特征正交振型差及其斜率开展了结构损伤识别研究。论文采用ANSYS分别建立了简支梁、门式刚架以及连续刚构桥在无损伤条件下和有损伤条件下的有限元模型,通过瞬态动力学分析得到相应的节点位移矩阵。然后利用MATLAB程序对所得的位移矩阵进行特征正交分解,从而获得相应的特征正交振型。最后把有损伤和无损伤两种正交振型的差值及其斜率作为结构损伤识别参数,实现了简支梁、门式刚架、连续刚构桥的损伤定位和损伤程度的定性识别。研究结果表明,基于特征正交振型差斜率的结构损伤识别方法是一种有效的损伤识别方法,该方法对结构小损伤识别具有较高的精度,可操作性强,而且适用于大型复杂结构。