结构动力检测研究概述读书报告
对结构动力学的认识
结构动力学是一种研究结构在外部载荷下的动态响应和振动特性的学科。
它主要关注
的是结构在受到外部激励（如风、地震、交通等）时的振动响应，分析结构的稳定性、自然频率、振型和振幅等参数。
结构动力学的研究对于工程实践和安全评估具有重要
意义。
结构动力学研究的对象可以是各种类型的结构，如房屋、桥梁、塔楼、船舶、飞行器等。
在研究中，结构动力学通常采用数学模型来描述结构的振动响应，包括质点模型、连续体模型、有限元方法等。
在工程实践中，结构动力学的应用十分广泛。
例如，在建筑结构设计中，需要考虑地震、风荷载等外部载荷对结构的影响，通过结构动力学分析可以确定结构的合理构造
和材料选型；在航空航天领域，需要对飞行器结构进行动力学分析，以保证其安全性
和可靠性。
总之，结构动力学是一门研究结构在外部载荷下的动态响应和振动特性的重要学科，
对于工程实践和安全评估具有重要意义。
结构动力学学习总结
) t
2) 当 时，为临界阻尼系统，微分方程(1-9)的通解为
x(t ) e t (c1 +c2t )
(1-15)
由初始条件 x(t )
t 0
x0 , x(t )
t 0
0 ，可得
(1-16)
x(t ) e t [ x0 + ( 0 x0 )t ]
(1-7)
1.1.2 有阻尼的自由振动 单自由度系统考虑阻尼作用的自由振动方程为
mx(t )+cx(t )+kx(t )=0
(1-8)
或写为
x(t )+2 x(t )+ 2 x(t )=0
(1-9)
其中
c 2m
(1-10)
称为阻尼特性系数。常微分方程(1-9)的特征方程为
s 2 +2 s+ 2 =0
不难发现，式(1-14)和式(1-16)所表示的运动都没有振动的特征。 3) 当 时，为低阻尼临界系统，这时特征方程的根为
s1,2 i
(1-17)
其中 2 2 微分方程(1-9)的通解为
x(t ) e t ( B1 sin t + B2 cos t )
mx(t ) cx(t ) kx(t ) Pcos t
(1-25)
可知上式的通解为
x(t ) e t ( B1 sin t B2 cos t ) A sin( t )
(1-26)
将初始条件代入上式，可得到
x(t ) e t (
0 x0 sin t x0 cos t ) sin cos Ae t (sin cos t sin t ) A sin( t )
结构试验读书报告
高等结构试验课程概述摘要：本文分六章简述了研究生高等结构试验课程的主要内容，包括结构试验设计，结构模型设计，结构抗震试验，结构风洞试验，桥梁结构动静载试验以及课程总结。
在每章最后列举了1~2个实例进行了简短说明。
关键词：高等结构试验试验设计Summary of Advanced Structural TestLiu Shuo(School of Civil Engineering & Mechanics in Huazhong University of Science and Technology，Hubei Wuhan430074)Abstract：In this paper，the content of Advanced Structural Test is summarized，including structural test design，structural model design，structural seismic-resistant test，structural wind tunnel test，bridge dynamical and statical load test.some tests are took for example to expound the content of Structural Test. Keywords：Advanced Structural Test；test design引言土木工程结构试验是土木工程专业的一门专业技术课程，是通过实验手段量测结构的实际工作性能。
它是一门实践性很强的课程，以试验方式测定结构在各种作用下的相关数据，由此反映结构或构件的工作性能、承载能力和相应的安全度，以此为结构的安全使用和涉及理论的建立提供重要的依据。
它与材料力学、结构力学、混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础和桥梁结构等课程直接有关，并涉及物理学、机械与电子测量技术、数理统计分析等内容。
结构检验实践心得体会
一、引言结构检验是建筑工程领域的重要环节，对于保证建筑物的安全、稳定、可靠具有重要意义。
近年来，我国建筑行业快速发展，结构检验工作也得到了广泛重视。
作为一名结构检验员，我有幸参与了多项结构检验实践，通过不断学习、实践，我对结构检验有了更深刻的认识。
本文将从以下几个方面谈谈我的心得体会。
二、实践过程1. 项目背景我所参与的项目主要包括住宅、商业综合体、桥梁等，涉及结构类型有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等。
在项目实施过程中，我主要负责现场结构检验、资料整理、问题处理等工作。
2. 检验内容（1）现场结构检验：对施工现场的模板、钢筋、混凝土等材料进行检查，确保其符合设计要求；对施工过程中的结构变形、裂缝等进行监测，及时发现并处理问题。
（2）资料整理：对施工现场的施工记录、试验报告、检验报告等进行整理、归档，为后续工作提供依据。
（3）问题处理：针对施工现场出现的问题，及时与设计、施工、监理等单位沟通，提出解决方案，确保项目顺利进行。
三、心得体会1. 严谨的工作态度结构检验工作要求检验员具备严谨的工作态度。
在检验过程中，要严格遵守相关规范、标准，确保检验结果的准确性。
同时，要关注施工现场的实际情况，发现问题及时上报，避免安全隐患。
2. 专业知识储备结构检验员需要具备扎实的专业知识，包括建筑结构、材料力学、工程测量等。
在实践过程中，我不断学习新知识、新技术，提高自己的业务水平。
以下是我总结的一些要点：（1）掌握建筑结构基本原理，了解各类结构的特点及适用范围。
（2）熟悉相关规范、标准，如《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》等。
（3）了解建筑材料性能，掌握材料检验方法。
（4）具备一定的工程测量、试验技能。
3. 团队协作能力结构检验工作涉及多个部门，需要检验员具备良好的团队协作能力。
在项目实施过程中，我与设计、施工、监理等单位保持密切沟通，共同解决现场问题。
以下是我总结的一些要点：（1）主动与设计、施工、监理等单位沟通，了解项目需求。
结构动力学读书报告
结构动力学论文姓名：陈东班级：土木0901学号：2009010572学习完本门课程和结合自身所学专业，我对本门课程内容的理解和在各方面的应用总结如下：一结构动力学及其研究内容：结构动力学是研究结构系统在动力荷载作用下的振动特性的一门科学技术，它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展，是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。
本书的主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。
二主要理论分析（一）单自由度线性振动系统动力自由度: 描述结构系统任意瞬时空间位置所需要的相互独立的几何参数。
单自由度系统：如果振动系统任意时刻的空间位置只需要一个几何参数表达,则称为单自由度系统。
系泊原理：（1）依靠缆的重力提供恢复力，缆形状为悬链线（2）依靠缆的弹性变形提供恢复力。
静系泊刚度：指系泊结构发生单位位移时，引起的缆索张力在运动方向的分量，或者说系泊力水平分量与结构位移之间的比值系泊缆的无量纲恢复刚度曲线特性：（1）对于单缆，当位移为负值时，恢复力很小；当位移由负变为正时，恢复力随位移变正而增加。
（2）对于一对缆系泊，恢复力关于纵坐标轴是反对称的，位移为正负两种情况时，恢具有硬弹簧特性。
无阻尼系统自由振动分析任务：得到系统的固有振动特性,包括得到系统的固有频率和固有振动形式。
目的：避免共振，进行振动控制，计算振动响应需要固有频率和振型。
结构动力响应：结构体系在外力干扰作用下的振动位移及动内力简谐荷载：如果荷载随时间的变化规律可以由正弦或者余弦函数来表达,例如载荷可以表达为 载荷反映了振动系统所处的环境对系统的干扰作用，这种干扰包括力的干扰和位移的干扰简谐波浪载荷引起的动力响应：（1）第一项表示由初始条件决定的自由振动项,按照系统的阻尼固有频率振动，随着时间而衰减直至消失；（2）第二项表示伴生自由振动项,振动的频率仍然是系统的阻尼固有频率,但振幅与强迫振动的干扰力有关，随时间指数衰减直至消失；（3）最后一项与干扰力有关,以干扰力的频率振动，不随时间衰减，称为纯强迫振动或者稳态振动项或者 之间的关系曲线,称之为幅频响应曲线 振动系统响应滞后与激振力相位 与频率比 之间的关系曲线称之为相频特性曲线。
结构实验报告
结构实验报告结构实验报告一、引言结构实验是工程领域中非常重要的一项研究工作。
通过对不同结构的实验研究，可以了解结构的性能、强度和稳定性等重要参数，为工程设计和施工提供科学依据。
本文将围绕结构实验的目的、方法和结果展开论述，以期为读者提供一定的深度和见解。
二、实验目的结构实验的目的是通过对不同结构的加载和测试，验证结构的设计和计算是否合理，以及探究结构在外力作用下的变形和破坏机理。
通过实验，可以评估结构的承载能力、刚度和稳定性等重要参数，为结构的优化设计和工程安全提供依据。
三、实验方法1. 选择合适的实验对象：根据研究的目的和要求，选择适合的结构进行实验。
可以是桥梁、楼房、隧道等各类工程结构，也可以是小尺度的模型。
2. 搭建实验平台：根据实验对象的特点和要求，设计和搭建相应的实验平台。
包括支撑结构、加载设备、传感器和数据采集系统等。
3. 加载和测试：根据实验的目的，选择适当的加载方式和测试方法。
可以是静力加载、动力加载或者模拟实际工况加载。
通过传感器采集结构的变形、应力和振动等数据，并进行实时监测和记录。
4. 数据分析和处理：根据实验数据，进行数据分析和处理。
可以采用统计学方法、有限元分析等手段，对实验结果进行评估和解释。
四、实验结果实验结果是结构实验的重要成果，可以为结构的设计和施工提供科学依据。
实验结果包括结构的承载能力、变形特性、破坏机理等方面的数据和图表。
1. 承载能力：实验结果可以直观地展示结构的承载能力。
通过加载实验，记录结构在不同荷载下的变形和破坏情况，可以得到结构的极限荷载和破坏形态等信息。
2. 变形特性：实验结果还可以反映结构的变形特性。
通过传感器记录结构在加载过程中的变形情况，可以得到结构的刚度、挠度和位移等参数。
3. 破坏机理：实验结果还可以揭示结构的破坏机理。
通过观察结构在加载过程中的破坏形态和破坏位置，可以分析结构的破坏原因和破坏模式。
五、实验应用结构实验的应用非常广泛，可以为工程设计和施工提供重要参考。
建筑结构试验学习心得范文
建筑结构试验学习心得范文一、前言建筑结构试验是建筑工程专业的一门基础课程，通过实验研究材料和结构的力学性能，探索建筑结构的设计和施工方法。
通过学习建筑结构试验，不仅可以加深对建筑结构理论的理解，还可以培养动手实践的能力和团队合作精神。
在这学期的学习中，我深刻认识到了建筑结构试验的重要性，并在每次实验中不断总结经验，提高自己的能力。
在此，我将对建筑结构试验的学习过程和心得做一个总结。
二、理论学习在开始实验之前，我们首先进行了相关的理论学习。
通过学习课本和参考资料，我了解了建筑结构试验的基本原理和方法。
学习过程中，我对建筑结构的荷载、变形、破坏等基本概念有了更深入的认识。
同时，我也了解了试验中常用的测试仪器和测量方法，掌握了一定的实验操作技巧。
三、实验准备在实验开始前，我们需要进行充分的实验准备工作。
首先，要对实验材料和试验设备进行检查，确保它们的安全和可靠性。
为此，我们经常组织团队成员进行讨论和分工，确保每个环节都得到了充分的准备。
其次，我们要制定详细的试验方案，包括实验的具体步骤、数据采集和分析的方法等。
同时，还要准备相应的实验报告模板和数据处理软件，以便进行实验数据的记录和分析。
四、实验操作在实验进行过程中，我们要按照试验方案进行实验操作。
实验操作包括安装试验样件、施加荷载、测量变形和记录数据等。
在进行实验操作时，我们要非常细心和认真，遵守实验安全规定，确保自身安全。
同时，要注意实验设备的操作方法，保证实验的准确性和可靠性。
在实验操作中，我不断总结实验经验，提高操作技巧，提高实验的效率和质量。
五、数据分析实验完成后，我们需要对实验数据进行分析和处理。
数据分析是评价实验结果的关键环节，它可以从实验数据中提取有用的信息，对建筑结构的性能进行评价。
在数据分析中，我们要注意选择合适的统计方法，合理地利用图表和曲线，将数据进行可视化处理，方便结果的呈现和分析。
同时，我们要注意数据的合理性和可靠性，尽量减小误差，保证数据分析的准确性。
结构动力实验报告
结构动力实验报告结构动力实验报告一、引言结构动力学是研究结构在外力作用下的振动特性和响应规律的学科。
通过实验研究结构的动力响应，可以了解结构的固有频率、振型、阻尼特性等重要参数，为结构设计和抗震设计提供依据。
本实验旨在通过一系列测试，探索结构的动力响应特性。
二、实验目的1. 测定结构的固有频率和振型。
2. 分析结构在不同外力激励下的动力响应特性。
3. 探究结构的阻尼特性。
三、实验装置与方法1. 实验装置：使用一台振动台和一根悬臂梁作为实验结构。
2. 实验方法：a. 测定固有频率和振型：在不同频率下，通过改变振动台的频率控制结构的激励频率，使用加速度传感器测定结构的振动响应，并记录下振动台的频率。
b. 测定动力响应特性：通过改变振动台的振幅，分析结构在不同外力激励下的振动响应，并记录下响应的幅值和相位。
c. 测定阻尼特性：在结构上添加不同阻尼装置，测定结构在不同阻尼条件下的振动响应，并记录下响应的幅值和相位。
四、实验结果与分析1. 测定固有频率和振型：根据实验数据，绘制结构的频率-振型曲线，确定结构的固有频率和振型。
分析不同频率下的振动响应，可以推测结构的模态分布情况。
2. 分析动力响应特性：对于不同外力激励下的振动响应，绘制振动幅值和相位的频率响应曲线，分析结构的频率响应特性，如共振频率、共振幅值等。
通过对比不同外力激励下的响应曲线，可以研究结构的非线性特性和耦合效应。
3. 探究阻尼特性：通过添加不同阻尼装置，测定结构在不同阻尼条件下的振动响应。
分析阻尼对结构响应的影响，可以评估结构的耗能能力和抗震性能。
五、实验结论1. 结构的固有频率和振型是结构动力学研究的重要参数，通过实验测定可以了解结构的模态分布情况。
2. 结构的动力响应特性与外力激励频率和振幅密切相关，通过分析响应曲线可以评估结构的共振情况和非线性特性。
3. 阻尼对结构的动力响应有重要影响，适当的阻尼装置可以提高结构的耗能能力和抗震性能。
《试验结构动力学》读书笔记分析
《试验结构动力学》读书笔记目录目录 (I)第1章模态分析理论基础 (2)1.1、模态分析定义 (2)1.2、试验模态分析的典型应用 (2)1.3、粘性阻尼系统 (2)1.4、结构阻尼（滞后阻尼）系统 (2)1.5、单自由度频响函数的特性曲线 (3)1.6、多自由度系统的频响函数分析 (3)第2章时间历程的测量 (3)2.1、试验结构的支撑方式 (3)2.2、激励方式 (3)2.3、时间历程的测量 (4)第3章动态测试后处理 (4)3.1、动态测试后处理 (4)3.2、消除频率混叠 (4)3.3、抗混滤波 (5)3.4、泄漏和窗函数 (5)3.5、滤波器 (5)3.6、平均技术 (5)第4章模态参数辨识的频域方法 (6)4.1、单点输入单点输出(SISO) (6)4.2、频域多参考点模态参数辨识（MIMO） (7)第5章模态参数的时域辨识方法 (9)5.1系统的可辨识性问题 (9)5.2最小二乘复指数法 (9)5.3FDD，EFDD法 (10)第6章模态分析在工程中的应用 (10)6.1模态测试概述 (10)6.2模态分析在结构动态设计中的应用 (10)6.3模态分析在故障诊断和状态监测中的应用 (10)参考文献： (11)第1章 模态分析理论基础1.1、模态分析定义将线性时不变系统振动微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标，使方程组解耦，成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程，坐标变换的变换矩阵为振型矩阵，其每列即为各阶振型。
1.2、试验模态分析的典型应用a. 获得结构的固有频率,可避免共振现象的发生。
b. 为了应用模态叠加法求结构响应，确定动强度，和疲劳寿命。
c. 载荷(外激励)识别。
d. 振动与噪声控制。
e. 为结构动力学优化设计提供目标函数或约束条件f. 有限元模性修正与确认。
1.3、粘性阻尼系统强迫振动方程及其解fkx x c x m =++...解的形式（s 为复数）及拉氏变换st Xe x =，)()()(2s f s x k cs m s =++自由振动0...=++kx x c x m ，02=++k cs m s ，202,11ζωζω-±-=j s实部：衰减因子，反映系统阻尼，虚部：有阻尼系统的固有频率。
结构动力性实验报告
结构动力性实验报告1. 引言结构动力性实验是通过对建筑物或其他结构的动力响应进行测试和分析，以评估其抗震性能和安全性。
本实验旨在研究结构在受到外部振动力作用下的动态响应特性，为建筑结构设计和抗震设防提供实验依据。
2. 实验设备和方法2.1 实验设备本次实验使用了以下设备：1. 动力测试仪：用于施加不同振频和振幅的外部振动力，测量结构的动态响应。
2. 加速度传感器：用于测量结构物体在受到振动力作用下的加速度。
3. 数据采集仪：用于记录并存储从加速度传感器获取的数据。
2.2 实验方法实验步骤如下：1. 准备工作：根据实验需求，调整动力测试仪的振频和振幅。
2. 安装加速度传感器：将加速度传感器安装在结构物的合适位置，确保传感器与结构物之间的接触良好。
3. 连接设备：将加速度传感器与数据采集仪连接，并确保连接稳定。
4. 开始实验：通过动力测试仪施加不同振频和振幅的外部振动力，观察结构物的动态响应，并使用数据采集仪记录加速度数据。
5. 数据分析：将数据采集仪记录的加速度数据导入计算机，使用合适的数据处理软件进行分析，得出结构物在受到外部振动力作用下的响应特性。
3. 实验结果与分析通过实验获得的结构物的加速度数据可以得出如下结论：1. 结构物的自然频率：通过观察加速度-时间曲线的振幅变化，可以确定结构物的自然频率。
自然频率是结构物在无外部振动力作用下自由振动的频率。
在实验中，我们观察到当外部振动力的频率与结构物的自然频率接近时，结构物的振幅达到最大值。
2. 结构物的阻尼比：阻尼比是描述结构物在受到外部振动力作用下能量耗散程度的参数。
在实验中，我们通过观察加速度-时间曲线的振幅衰减情况，可以估计结构物的阻尼比。
通常情况下，结构物的阻尼比越大，其对振动的抑制能力越强。
3. 结构物的共振现象：在实验中，我们发现当外部振动力的频率与结构物的自然频率相差较小时，结构物的振幅明显增大，出现共振现象。
这表明结构物在共振频率附近的振动能量吸收与耗散不均衡，可能导致结构物的破坏或加剧损坏。
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结构动力检测研究概述读书报告结构动力检测研究概述一.引言土木工程事故的发生，造成了人员伤亡和财产损失，必然引起人们对土木工程安全性的关心和重视。
评估已有建筑物或桥梁等结构在灾害性事件(如：地震、台风、爆炸等)后的健康情况，采用常规检测方法进行检测是费时的。
因为主要的结构构件或节点一般都在外覆盖物或者建筑装饰物的下面。
为迅速营救生命、拯救财产，立即对它们的健康情况做出评估是很有必要的。
例如，1994年1月17日，美国加州Northridge大地震，一些建筑物在主震后并未倒塌，但是结构的损伤没有及时发现并进行处理，在后来的一次余震作用下结构发生了倒塌。
1995年日本神户大地震和1999年台湾台中大地震也有类似的情况发生[1]。
人们在基于振动的结构健康监测方面进行了一系列的研究。
20世纪70年代和80年代初，石油工业投人大量的人力和物力开发海洋平台健康监测系统；20世纪70年代后期，美国航天航空部门开展了有关航天飞机动力健康监测的研究；1987年以来，美国所有的人造卫星都配置了航天模型的健康监测系统，美国国家航空和宇航局要求所有的发射设备安置结构健康监测系统[2]。
20世纪80年代初，土木工程部门开展了桥梁健康监测系统的研究。
在连接香港新机场的青马大桥上安装了600多个传感器[3]。
期间，虽然得出了一些较为成功的健康监测技术，但是如何从测量的信息来解释结构的健康状态和损伤情况，至今还没有完善的理论体系，基于振动的结构健康监测仍然是一个挑战。
综观结构损伤检测的研究历史，从损伤的定义来划分，大体上可以划分为单元刚度整体下降的损伤检测法和单元之间连接刚度下降的损伤检测法。
对于前者，结构的损伤程度可由单元刚度折减系数来表示[4]；对于后者，损伤程度可以由单元之间连接部分(连接单元)刚度的减小来表示，如钢结构梁柱连接部位螺栓的破坏、混凝土与钢筋之间粘结的破坏都属于连接单元失效问题。
前者把损伤简单地假定为结构某些单元刚度减小，在此基础上开展的损伤检测研究已经很多了；后一种损伤定义更加接近结构的实际破坏形式，但目前开展的研究工作尚不多。
结构损伤检测从研究对象来看，研究的结构形式是由简单到复杂的一个过程：由简支梁开始到平面框架结构，再到桁架结构和空间结构，如海洋石油井架等。
从研究方法上来划分，可以划分为基于力学理论的损伤检测方法，基于神经网络的损伤检测方法，基于小波分析的损伤检测方法和基于模糊逻辑(fuzzy logic)的损伤检测方法等。
基于力学理论的方法可以划分为基于静力学理论和基于动力学理论的方法。
基于动力学理论的方法又可以划分为：线弹性理论的损伤检测方法和非线性理论的损伤检测方法。
线弹性理论的方法又可以分为：基于模态理论的损伤检测和基于波动理论的损伤检测方法。
基于非线性力学理论损伤检测方面的研究文献尚不多见[5]。
二.开展工程结构动力检测的意义开展工程结构动力检测有如下重大意义：(1)传统的检测手段(如目测和静力检测)和无损检测技术(如超声波)均是结构局部损伤的检测方法，这些方法要求事先知道结构破损的大致位置，所以只能检测到结构表面或附近的损伤。
如果是大体量结构，则不仅工作量巨大，而且难以预测结构性能的整体变化。
基于结构振动的损伤识别可应用于复杂结构的定量的整体检测，能够有效克服静态检测方法中存在的应用条件限制和工作效率相对较低的缺点。
(2)在土木工程实践中，设计、施工存在失误或正常使用中超载、环境腐蚀均可对结构造成不同程度的损伤，利用结构的健康检测技术，不仅可及时发现这些损伤的具体部位，甚至检测到无法接近的或隐蔽的损伤部位，为制定技术、经济水平均较高的加固方案提供充分的技术支持。
(3)将结构的健康检测技术应用于结构在线监测，可发现早期的结构损伤，以便及时对结构进行维修，从而排除隐患。
结构动力检测方法可不受结构规模和隐蔽的限制，只要在可达到的结构位置安装动力响应传感器即可。
目前高效模块化、数字化的结构动力响应量测技术为结构动力检测方法提供了坚实有效的技术支持。
(4)通过动力检测技术，可检验结构建成后的实际性态与设计的预定性态是否一致。
对较为复杂的工程结构，目前的结构计算尚无法推确、全面考虑影响结构性态的各个因素。
如：由于计算模型或参数不准确高层建筑的计算基本周期与实际值相差可达3倍以上[6]。
及时发现结构建成后的实际性态与设计的预定性态是否一致，对结构的后期使用有非常重要的意义。
利用结构的振动响应和系统动态特性参数进行结构损伤诊断是目前国内外研究的热点和难题。
这种方法利用未损伤结构的数学模型连同未损伤结构的振动试验数据作为探测损伤结构的振动信息,与损伤结构的振动响应进行比较从而判定结构损伤的位置与程度。
这种损伤探测的方法相当于在特定结构位置确定结构特性，是作为结构振动反问题的结构动力修改方法的具体应用和发展。
三.基于振动的健康监测过程所有的结构在存在期间无论是受到自然作用还是人为作用都会发生损伤，基于振动的健康监测是指利用现场的、无损伤的、测量结构振动信息的方式获得结构动力反应信息，分析包含在结构动力反应信息内的各种数据特征，以便了解结构因损伤或者退化而造成结构健康状况的改变。
结构健康监测可以分为4个步骤[7]：(1)结构运营评估；(2)数据的获得；(3)特征数据的提取；(4)统计方法的应用。
1.结构运营评估要对结构进行健康监测，首先需要进行结构运营评估：即根据结构存在的环境，分析结构可能遭受的各种作用、结构在这些作用下可能发生的损伤、这些损伤可能造成的危害以及确定尽早识别损伤采用的方法。
结构运营安全性评估提出了实施结构健康监测的4个问题[8]。
①结构可能出现损伤的种类；②结构运营下的环境；③在运营环境下，进行数据采集的限制；④监测对生命和财产的保障作用。
结构运营评估提出了结构为什么要进行健康监测，制定了健康监测各自的具休内容和需要识别的结构损伤的不同特点。
2.数据的获得土木工程结构自由度大，监测数据种类较多，测量不同数据采用的原理也不一样，使得测量信号的差异很大。
因此，需要考虑结构健康监测中数据获得方式，包括：选用传感器的种类，传感器的布置，传感器的数量，数据获得、储存和传输的硬件，数据采集的频率(定期进行、重大事故后进行)，数据标准化过程(暂时的、同输人数据一致的)。
对获得的数据还需要进行整理，包括：识别数据的可靠性(删除有问题传感器的数据、对数据进行滤波)，识别并量化数据的差异(环境、测试、运营条件引起的数据差异，数据冗余处理引起的数据差异，构件与构件间差异引起的数据差异)，结合程序其他部分的反馈数据。
数据的获得是结构健康监测得以进行的前提。
3.特征数据的提取在结构健康监测领域里，普遍关注的是特征数据的提取。
对测量的数据进行分析，确定识别结构损伤的特征数据，通过特征数据的变化来判断结构是否发生损伤。
现实中的结构受到周围环境和运营条件变化的影响，如，温度、湿度、荷载情况的变化，这些变化都不同程度影响特征数据的提取。
所以应该避免由于结构环境或运营条件的变化导致健康监测系统做出错误的判断。
现实中环境和运营条件变化引起的数据特征的变化经常掩盖结构损伤引起的数据特征的变化[9-11]。
特征数据的提取是结构健康监测得以进行的关键。
4.统计方法的应用结构健康监测中使用的统计方法，是用来分析特征数据的分布进而判断结构的健康状况。
根据测量数据的来源选择健康监测系统采用的统计方法，常用的统计方法有两类：有指导学习的统计方法、无指导学习的统计方法。
有指导学习的统计方法是指统计方法分析的数据可以从未破坏的和破坏的结构获得；无指导学习的统计方法是指统计方法分析的数据只能从未破坏的结构获得。
对财产和生命安全的关注使得从破坏结构获得数据很不现实，所以需要发展无指导学习的统计方法。
结构健康检测采用的无指导学习统计方法是建立在异常数据分析的基础上在结构运营中，从获得的数据中提取特征数据，观察特征数据与正常值的偏离程度，判断结构是否发生损伤、是否应该发出损伤警报。
统计方法的应用是为了保障健康监测系统对结构健康状况做出正确的判断。
四.结构动力特性测定建筑结构的动力特性(固有频率、振型、阻尼系数等)是结构本身的固有参数，它们与结构的组成形式、刚度、质量分布、材料性质、结构是否存在缺陷等有关。
常用的结构动力特性测定方法有:自由振动法、共振法和脉动法[12]。
1.自由振动法1.1加载方式为使结构产生自由振动，通常采用突加荷载和突卸荷载两种方法。
突加荷载法是将重物提升到某一高度，通过脱钩装置或割断绳索的方法使其落到结构上，产生垂直冲击荷载使结构产生自由振动或用水平运动的重物撞在结构上，产生水平冲击荷载使结构产生自由振动。
突加荷载法的优点是简单易行，可以用较小的荷载产生较大的振幅，缺点是加上去的重物要附在结构上一起振动。
采用突加荷载法时，重物重量的大小和落重高度，可根据所需振幅大小决定，一般重量不大于试验跨内结构自重的0.100，落重高度小于2. 5m 。
为防止重物跳动或结构局部损坏，可在落点处铺一层厚约10-20 mm 的砂垫层。
(a) 撞槌 (b)落重图1.突加荷载法突卸荷载法是藉助外力使结构产生一定的初位移或初速度，然后突然卸载，利用结构的弹性使其产生自由振动。
突卸荷载在结构自振时已不存在，因此荷载本身对结构的自振不产生附加影响。
突卸荷载的大小根据 图2.突卸荷载法所需最大振幅计算求得。
具有吊车的厂房，也可利用大车或小车突然刹车的方法，使厂房产生纵向或横向自由振动。
桥梁还可采用载重汽车越过障碍物的办法产生一个冲击荷载，从而引起桥梁的自由振动。
另外，还可采用爆炸和发射小型火箭产生脉冲荷载，使结构发生自由振动。
1.2固有频率的测试给结构以初位移或初速度，使其产生衰减自由振动，由实测得到的结构衰减自由振动的波形图上测量出基本周期T ，为消除荷载影响，最初的一、二个波不用，同时，为提高准确度，可以取若干个波的总时间除以波数得出平均数作为基本周期，其倒数即为有阻尼固有频率f d 。
211n n df f T ζ==- (1)式中 f n ――(无阻尼)固有频率；ζ――阻尼比，/2n nc mK ζω==；n ――衰减系数，n =c /2m 。
由于建筑物阻尼比较小，211ζ-≈，则有：2(0.2)1dn d f f ζζ=≈<- (2)当0.1ζ<时，相对误差大于0.5％。
固有频率也可直接对自由振动波形进行频谱分析得到。
1. 3阻尼参数的测试测量衰减自由振动波形图上第i 个波峰处幅值A i 和第i +m 个波峰处幅值A i+m ，则对数衰减率为:11ln i d i A n T m A δ+== (3) 衰减系数n 为：11ln i d d i A n T m T A δ+== (4) 当小阻尼比时1/2/d n n T T f πω≈==，阻尼比为：/2ζδπ=采用自由振动法通常只能测定第一振型的频率和阻尼参数。