混凝土结构在服役过程中,随着服役年限的延长,以及外部环境因素的影响,会使结构出现一定的损伤,如混凝土裂缝。若不及时对结构进行损伤检测,任由损伤发展,将会给人们的生命财产安全造成一定的威胁。为了保证结构的安全使用,有必要寻找准确的损伤识别方法,用以确定结构的损伤状况、损伤位置以及损伤程度。本文以对服役中的混凝土梁、板的损伤检测为背景,基于模态分析理论,运用有限元数值模拟与实验测试相结合的研究方法,对混凝土板的损伤定位与混凝土梁的损伤程度进行研究,主要研究内容如下:(1)介绍了混凝土结构损伤识别方法在国内外的发展现状,并探讨了各种损伤识别方法的优缺点。对四边固支板结构及悬臂梁结构的动力学原理进行了阐述,并阐明了曲率变换、曲率差以及小波变换对结构损伤识别的基本原理。(2)利用ABAQUS有限元模拟软件,建立了四边固支的健康及不同损伤工况的混凝土板有限元模型,并获得了各自对应的前若干阶模态参数。从振型、曲率模态、曲率模态差、小波变换四种角度对结构损伤进行识别,结果表明四种数据分析方法中,曲率模态差对损伤识别效果最优,其次是小波变换继而是曲率模态,通过振型几乎无法识别损伤。(3)利用ABAQUS有限元模拟软件,建立了一端固支的健康及不同损伤程度的混凝土悬臂梁有限元模型,并获得了各自对应的前若干阶模态参数。从拟合残差、曲率变化、小波变换三种角度对结构损伤程度进行分析,结果表明三种数据分析方法均能有效对混凝土悬臂梁的损伤程度进行定量分析,并获得了三种分析方法对应的损伤程度拟合公式,用于对该类型损伤进行损伤程度初判。(4)利用激光多普勒测振仪(SLDV)—激振器模态测试系统,对健康及两种损伤程度的混凝土悬臂梁进行模态测试,准确测得了各自对应的前若干阶模态参数。运用拟合残差与曲率变化的损伤程度拟合公式对两次损伤程度进行计算,获得了两次损伤程度的具体大小。