对于任何一个实际工程结构,由于受各种环境荷载和使用荷载的作用,从投入使用开始就面临着损伤累积的问题,随着动静荷载的长期效应、长久的环境侵蚀,结构损伤会日益严重,为保证结构在服役过程中的安全性和耐久性,对结构进行有效的损伤识别显得尤为重要。本文较为全面的回顾了基于结构振动的损伤识别方法的研究现状,采用传递熵理论对工程结构进行非线性动力识别,主要研究工作包括:1.利用有限元软件ANSYS对两个不同位置存在裂缝的竖直悬臂梁进行模拟,基于数值解获得的振动加速度信号,分别采用替代数据算法和改进的替代数据算法对时程数据进行重构,从两种替代数据的自相关函数与原始数据的差异性来判断,由改进的替代数据算法产生的数据更能符合后续传递熵计算的要求。采用传递熵和改进的替代数据算法对带裂缝梁的数值模型进行损伤识别研究,结果表明,对于靠近裂缝位置的测点组,由原始数据算得的传递熵和由替代数据算得的传递熵之间的偏离程度随着裂缝尺寸的增大而增大;而远离裂缝位置测点组的传递熵则不存在这样的变化规律。这一规律显示传递熵结合改进的替代数据算法具有裂缝（损伤）定位的能力。提出了相对基准状态的概念,在此基础上改进前人的损伤指标,发现悬臂梁上裂缝附近测点组的损伤指标值与裂缝长度呈明显正相关关系,通过损伤指标能够识别裂缝长度变化,验证了所提出指标的有效性。2.采用伽辽金法和四阶龙格-库塔法求解非线性粘弹性地基上受时变荷载作用的均质欧拉-伯努利梁的运动控制方程,通过设置地基非线性刚度系数与线性刚度系数不同的比值和梁的不同杨氏模量来模拟不同的非线性状态。利用传递熵结合改进的替代数据算法,对不同非线性情况下梁横向位移的原始数据和替代数据分别进行传递熵计算,结果表明本文所提出的指标值与非线性程度的大小成正相关,验证了传递熵结合改进替代数据方法能有效地识别地基-结构系统的非线性状态。通过对横向位移信号添加不同强度的噪声来验证基于传递熵结合改进替代数据算法的非线性状态识别方法具有较强的抗噪能力。3.针对含法兰损伤的风电塔筒,采用三种不同的方法对实测响应数据进行研究。由FFT频谱分析方法的分析结果显示,该方法很不敏感,无法单靠固有频率去识别法兰损伤。由基于自功率谱熵的识别方法的结果显示,该方法能识别法兰损伤,但无法定位。利用本文所提出的损伤指标,以同型号、同等建设条件且运行状况良好的风电塔筒的测试数据作为相对基准数据,对三种采样频率下的实测振动数据进行传递熵计算,结果表明传递熵结合改进替代数据算法有良好的损伤识别效果,证明了该方法以及所提出的指标不仅仅适用于数值模型和半解析数值模型的非线性动力识别,也同样适用于实际工程的非线性损伤识别。4.为产生明显的正截面破坏和斜截面破坏,设计采用两种钢筋混凝土简支梁的配筋方式。对两种破坏形式,各选取1根完整梁和3根已破坏梁进行试验,研究传递熵结合改进的替代数据算法对裂缝的识别能力。通过定义合适的离散度指标,研究了传递熵对破坏过程中产生的微观裂缝、宏观裂缝以及贯穿裂缝的识别效果,并分析两种破坏形式过程中的离散度指标的变化规律,研究结果表明,除微观裂缝外,传递熵结合改进的替代数据方法能有效识别和定位钢筋混凝土梁的其他两种裂缝。从采样频率和激励方式的角度,验证了传递熵结合改进替代数据方法用于钢筋混凝土结构损伤识别的鲁棒性。本文结合有限元数值模拟、半解析数值方法、工程测试以及试验研究等技术手段,采用传递熵结合改进的替代数据算法对工程结构中的不同非线性形式进行动力识别研究,验证该方法的可靠性及其优势,旨在为实际工程结构的非线性动力识别提供一种新的有效方法。