西安城墙是我国重点文物保护单位,随着社会的发展,环境对古建筑的影响也越来越大,环境振动影响下古建筑的健康监测已经成为了研究的重点问题。为了更好的保护城墙,了解交通振动对古建筑的影响状况,本文以西安安远门瓮城处城墙为研究对象,在对其进行现场动力测试的基础上,分析了环境振动影响下古城墙的动力响应,并运用多种模态分析方法进行结构的模态参数识别,研究了不同工况作用对城墙的影响,主要研究内容及得到的结论如下:(1)详细介绍了模态参数分析原理,推导了峰值法(PP)、特征系统实现算法(ERA)、随机子空间法(SSI)三种模态参数识别方法,并比较了各自的优缺点,其中峰值法计算速度快,特征系统实现算法和随机子空间法计算精度高。(2)对安远门城墙进行现场环境激励试验,在此基础上通过时域和频域分析,得到了高峰期和非高峰期车辆作用下城墙各区域的振动响应规律,并结合规范限值对其安全性进行了评估,结果表明,高峰期作用下城墙的最大振动速度响应接近规范限值,应加强监测与保护。(3)采用峰值法(PP)、特征系统实现算法(ERA)、随机子空间法(SSI)三种方法对城墙各区域不同工况下的模态参数进行识别,并将高峰期和非高峰期作用下的模态参数进行对比,根据结构的模态参数与物理参数间的关系,发现不同车流量振动作用对城墙的刚度有一定影响。(4)利用ANSYS建立城墙的三维有限元模型,根据有限元模态分析对实验计算结果进行验证,证明了本文所用的模态参数识别方法在古城墙上运用的可行性,并且基于有限元的动力计算结果,确定了城墙的危险部位,通过对危险点的应力频谱曲线分析,得出结论:城墙各区域的各阶模态振型与危险位置的应力变化密切相关。