结构健康监测系统在大跨度桥梁和超高层建筑中的应用日益受到国内外土木工程界的重视。其中,结构多个位置实测数据的同步对结构健康监测至关重要。然而有时候不同传感器之间可能存在时间不同步的现象。而结构健康监测系统对结构性能和状态的评估是基于现场实际测量得到的数据,实测数据发生不同步会致使模态参数识别错误,最终导致结构虚假损伤警报。本文借助江阴大桥船撞期间实测异步数据和广州塔在环境激励下的同步数据,展开了实测数据的时间同步及结构模态识别算法研究。论文的主要内容和结论如下:1.针对实测数据的时间不同步问题,提出了使用基于扩展频域方法的时间同步新算法识别异步数据的时间延迟。认识到时域中的延迟映射到频域中的相移,因此可以从它们之间相位角的变化反向地识别两个时间序列之间的相对时间滞后。2.为了测试所提出的频域方法估计相对时滞的性能,使用现场测量数据进行了广泛的验证。在江阴大桥船桥碰撞期间记录的异步加速度数据被用来检查其相对时滞的正确识别能力。利用广州塔在环境激励下的同步加速度数据,以检测其相对时滞的假阳性识别能力。所提出的频域方法在识别异步和同步测量数据的相对时滞方面取得了令人满意的性能。3.系统地比较了两种时域时间同步算法(差值平方法与相关系数法)与扩展频域算法的识别性能。对于测得的时间序列进行了平稳性检验。其中,分别详细讨论了已知实测数据为平稳数据和非平稳数据的情况下,三种时间同步算法的可行性和有效性。