桁架斜撑、桥梁缆索、空间结构的撑杆或弦杆、体外预应力束以及拱桥的吊杆与系杆均属于轴向荷载作用下的一维结构构件,准确快速地测试其轴向力是非常重要的,测试方法中应用最广泛的是频率法。其理论模型分为弦模型与梁模型两类。弦模型适用于长索索力测试。梁模型适用于短索索力测试,边界条件与抗弯刚度显著影响着索力识别,但现有理论并不能在未知边界条件与抗弯刚度的前提下测得较为准确的索力值。本文在重新整理索力测试理论计算公式的基础上,结合拉索模态振型特征,提出了基于模态识别的短索索力识别方法,能够同时避免计算长度与抗弯刚度的选取问题,实现了一般边界条件且未知抗弯刚度的条件下识别短索索力与抗弯刚度。首先本文分别对基于弦模型和梁模型的经典索力计算式进行整理,分别得到一个能够适用于一般边界条件的索力计算式,其形式分别与经典索力计算式极为相似,并指出两类经典索力计算式均为相应新公式在特定边界条件下的特殊形式。对于弦模型,由于前人的研究中已经在无形中应用了新公式,本文对其识别方法进行了介绍;对于梁模型,证明了振型函数具有坐标系平移后函数形式不变的性质,分析了在未知抗弯刚度的前提下,只能通过曲线拟合来获取参数q1、q2的值。随后分析了短索模态振型特征,分析结果表明:拉索振型函数由双曲函数项和三角函数项组成,振型函数在远离边界条件处的三角函数项占比接近于1,双曲函数项所占比例接近于0,尤其是在三阶及以上模态下,该特征尤为明显;在边界附近无上述特征。索力参数识别时拟合得到的q1较准确,而参数q2由于振型信息中包含的双曲函数项较少,拟合得到的q2不准确。因此应使用拟合得到的参数q1代入到梁模型新索力计算式中进行索力计算。紧接着对参数q1进行了敏感性分析,结果表明:在已知抗弯刚度的情况下,应该尽量采用一阶频率进行索力计算,当采用高阶频率计算索力时,参数q1误差的影响较大,且阶次越高,造成的索力误差越大;未知抗弯刚度时,建议采用一阶频率计算索力,抗弯刚度采用模态阶次差距较大的两阶模态联立方程组求解。最后结合随机子空间法及曲线拟合技术推出了一种基于模态识别的能够适用于一般边界条件的短索索力识别方法,并分析了其误差来源与适用范围。在推出索力测试方法后,进行了短索索力测试数值模拟并分析了信噪比对索力识别的影响,随后进行了实验室拉索索力测试试验及实桥拉索索力测试试验,表明本文提出的索力测试方法精度较高,能够满足工程需要。