大跨空间结构由于跨度大、造型丰富优美等特点,逐渐被人们采纳接受成为各大城市的标志性建筑,所以为保证大跨结构的安全性能而在施工阶段和运营阶段对结构进行监测显得极为重要。基于结构振动的损伤诊断法是目前结构诊断主流方法,结构安全性评估的核心是通过结构的模态分析得到相应的动力特性。目前多数振动试验数据采集都是基于加速度传感器,为测出完整的数据需要大量传感器或进行多次试验,现场操作较繁琐,工作量大。本文介绍基于数字图像检测技术的振动测量方法,测点数量多且可任意选择,现场操作简单,是一种非接触性、精度高的新型测量方法。本文主要针对联方型单层网壳结构模型,通过数字图像处理技术在结构的节点动态位移测量的应用,详细的讲述了数字图像处理技术涉及的相关原理和图像处理流程。为了验证该方法的可行性和精度的可靠性,通过对联方型单层网壳采用传统检测方法、有限元计算和数字图像处理技术来进行静载试验和动力特性研究。本文主要研究内容及成果如下:(1)通过查阅相关文献资料介绍本文研究的背景以及意义,根据国内外的研究现状对结构检测技术和数字图像处理技术进行了总结概括,并结合本文的动力特性研究介绍了模态分析应用结构模态分析。(2)在实验室环境下,通过静载试验结果对有限元模型进行敏感性分析和修正,说明了基于数字边缘图像法技术的结构面内节点静态位移测试精度可靠,突破了水平方向机位每次只能识别一条边缘的局限性,为单层网壳模型面内振动试验打下基础。(3)采用数字图像检测对单层网壳进行了检测和动力特性分析,得到各自的频率和对应的振型,为大跨空间的动力特性研究提供了一种新思路。(4)通过实验操作,对数字图像检测的流程详细的描述,对有限元、传统法和数字图像法结果进行对比分析,总结出数字图像检测对低阶频率效果更精确,随着阶数增加误差增大,但误差在4%内,满足工程应用精度要求。(5)采用多机位不同角度的方法来采集单层网壳面内节点的振动位移信号,时间同步问题通过音频峰值来解决以实现面内所有节点拼接,得到网壳完整节点动态位移。