由于自然灾害或疲劳、锈蚀等原因,工程结构在服役期间发生损伤是不可避免的。大型工程结构一旦发生事故,就会给国民经济和人民的生命财产造成巨大的损失。因此,快速有效的识别出结构可能发生损伤的部位和程度,及时掌握结构的健康状态是一件迫切需要解决的工作。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。本文提出一种新的损伤识别方法—虚拟荷载法,对工程杆系结构的损伤识别进行了初步研究。首先,基于有限元分析理论,提出一种新的损伤单元,导出了相应的刚度矩阵,并分析了含这种损伤单元结构的静、动态特性。然后,在未知损伤情况下把实际可测量的应变作为已知数据,利用Tikhonov正则化方法识别结构单元节点的虚拟荷载,从而识别结构的损伤位置,进而基于遗传算法来识别结构损伤的程度。运用虚拟荷载法,对静态荷载下的悬臂梁、简支梁和框架结构进行了损伤识别,并讨论了损伤位置、损伤程度和加载位置对损伤识别结果的影响。数值算例表明,这一方法可以有效地识别结构的损伤。进一步,同样运用虚拟荷载法,对动态荷载下的悬臂梁、简支梁和框架结构进行了损伤识别,并讨论了损伤位置、损伤程度和加载位置对损伤识别结果的影响。算例表明,这一方法也可以有效地识别动态荷载下的结构损伤。