核安全壳是核反应堆防止核泄漏的最后一道安全屏障。正确、有效地评估核安全壳结构的扭转振动特性,关系到结构的抗震安全。核安全壳在维持核电厂正常运行,确保人员安全的同时,其复杂的扭转振动特性和不确定的动力参数给结构的参数识别和地震损伤监测工作带来了新的挑战。识别地震作用下核安全壳的扭转动力参数,且将其应用于结构地震损伤监测和抗震安全评估中具有重要的意义。本文以某核电厂预应力混凝土安全壳为研究对象,采用基于状态空间法和输入未知时的结构物理参数时域识别法,识别得到结构在地震时的扭转动力参数,从而确定结构在地震作用下扭转损伤时的最不利部位。本文开展了以下研究工作,并取得了相关成果:(1)研究了核安全壳结构弹性扭转地震反应的动力时程及扭转效应的控制指标。在自重、自重和预应力共同作用两种工况下进行核安全壳结构地震作用下弹性动力时程分析,研究预应力引起的刚度对核安全壳结构抗震性能的影响。基于扭平分量比、扭平周期比、层间位移角、扭转位移比及扭转效应系数指标分析核安全壳结构在地震作用下弹性扭转效应的影响规律。(2)采用了一种通过双最小二乘法直接识别得到结构的模态参数,由模态参数特性间接得到物理参数的状态空间识别法。通过建立结构连续时间和离散时间状态空间模型,对连续时间的采样点进行离散化,给出了离散时间状态空间识别准则,加入高斯白噪声模拟,识别了核安全壳结构在地震作用下弹性扭转振动时的物理参数,进一步确定结构的扭转损伤程度及最不利部位,并反演了输入地震动的时程。(3)基于全量补偿法与“统计平均法”相结合的复合反演算法,进行了输入未知时的核安全壳结构物理参数时域识别。引入质量比例阻尼、刚度比例阻尼及Rayleigh阻尼三种不同比例阻尼系数的识别,与状态空间识别法中的结构层阻尼识别精度对比,表明了该识别法极大提高了比例阻尼参数及相应的层抗扭刚度的识别精度。最后验证了该复合反演算法具有更强的噪声适应能力,并在识别结构扭转薄弱部位损伤时具有更高的识别精度以及反演输入地震动时程时具有最优的反演结果。