随着经济的发展,大跨、高层及复杂工程结构的建设,使结构失效带来的损失风险增大。因此,建立完善的监控和维护机制,诊断结构的破损状态,进行可靠性鉴定的重要性和迫切性日益为人们所认识。基于上述背景,本文进行如下研究工作:对三根无粘结部分预应力混凝土梁及一根钢筋混凝土梁进行了动力损伤诊断试验研究。静力试验采用两点对称加载方案,分级加载,记录试验梁的挠度、应变、裂缝分布特征。同时也通过静力荷载为动力试验制造所需的不同损伤状态。振动测试分别在试验梁的初始状态,张拉完毕,以及各种不同的损伤状态下进行,动力试验数据主要包括自振频率以及模态振型。振动测试中分别采用加速度传感器进行位移模态分析以及电阻应变片进行应变模态分析。另外通过振动测试,对预应力梁在不同的张拉控制应力下、预应力损失过程、不同激励条件下构件的实测模态参数的变化规律进行了试验研究。本文采用基于模型的无反演损伤指标定位方法,对试验梁的振动测试结果进行分析。主要内容包括对结构体系中是否出现损伤进行判别及对已经出现的损伤定位和对损伤程度进行有效的判别。基于结构动力学理论,本文论述多种损伤识别指标的基本原理和计算方法,主要包括:固有频率变化率、模态置信因子、改进的模态置信因子、模态应变能、残余力向量、应变模态、刚度变化、柔度矩阵、曲率模态等。利用以上指标对试验构件的损伤进行识别与定位,研究结果表明,仅凭获取的固有频率不能准确判断结构构件的损伤状态及损伤位置,只能初步判断结构中是否出现损伤。结合模态振型可以对损伤较严重的情况进行准确的诊断。本文采用的损伤识别指标均能正确识别损伤的发生及损伤位置。这种方法,不依赖于结构的计算模型,直接由实验模态分析得到的模态参数及其组合变换形成一个损伤识别指标,由损伤前后此指标的变化来判断损伤的发生、损伤的位置及相对程度,这在实际工程中有更广阔的应用空间。