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结合南京长江大桥结构健康监测信号，提出将经验模态分解（EMD）与随机减量技术（RDT）相结合进行结构模态参数识别的方法。对于环境随机激励，经EMD分解后的结构模态响应，实际上由自由振动响应和外荷载引起的强迫振动响应2部分组成，可应用RDT得到对应模态的自由振动响应，从而识别结构的频率及阻尼。通过与有限元及谱分析结果相比较，证明了将EMD与RDT相结合的方法识别非平稳振动信号模态参数的有效性和合理性，适合于大型桥梁结构的模态参数识别。