工程结构在服役期间因使用环境中各种因素的影响作用,不可避免地会造成结构不同程度的损伤,当损伤累积到一定程度时可能会引发重大安全事故,给人类生命财产造成严重损失。因此,为了对工程结构进行健康监测与安全状态评估以保证其安全性和可靠性,研究和发展准确高效的结构损伤识别方法具有极其重要的社会现实意义,是当今专家学者关注的热点领域。本文首先就当前基于振动特性的结构损伤识别方法的研究背景和意义、国内外研究现状进行了阐述,着重阐述了基于单元模态应变能和频响函数的结构损伤识别方法的研究发展现状,提出了本文的主要研究内容。其次,从有限元基础理论出发就欧拉-伯努利梁单元的单元模态应变能表达式进行了推导,然后对基于单元模态应变能的结构损伤定位识别方法进行了详细深入的研究。通过一简支梁算例的数值模拟,利用单元模态应变能损伤指标准确的判断出了结构的损伤位置,验证了该损伤定位识别方法的可行性与有效性。再次,在实现结构损伤定位的基础上,由于频响函数包含有更加丰富的结构动力特性信息,容易通过测试直接获得且误差相对较小,有一定的抗噪性能等优点,故选取了一种基于频响函数的结构损伤定量识别方法继续对结构的损伤程度评估进行深入的研究。仍然采用同一简支梁算例的数值模拟,利用结构的频响函数损伤指标,通过损伤定量计算公式准确求出了损伤单元的损伤程度,验证了该损伤定量识别方法的可行性与有效性。最后,通过对一平面五层框架结构的数值模拟,以单元刚度减小来表征结构损伤,研究了梁柱不同位置不同程度的单一损伤和混合损伤共六种损伤工况下的结构损伤诊断工作,数值模拟结果表明,单元模态应变能损伤识别指标能较好的实现单处或多处损伤的损伤定位,且随着损伤程度的增大损伤定位的精确度逐渐提高,低阶模态更易识别出损伤位置的存在;而频响函数损伤识别指标能精确的实现单处或多处损伤的损伤定量,且在结构实际损伤数目不太多的情况下,该方法的定量识别结果能够达到满意的精度。数值模拟结果充分表明,本文结合单元模态应变能和频响函数进行结构损伤诊断的探索性研究是准确有效的,利用两者优点提高了结构损伤识别的效率和准确度,为结构损伤识别和实时健康监测提供了一定的理论基础,希望通过相关研究可以对工程实践有所帮助。