施袁锋，朱正言，陈 鹏，戴靠山

(1. 四川大学建筑与环境学院深地科学与工程教育部重点实验室，四川，成都 610065；2. 四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室，四川，成都 610065；3. 浙江大学建筑工程学院，浙江，杭州 310058)

模态分析是近年结构健康监测领域的热点之一[1 − 2]，其获取的结构模态参数在既有结构的动力特性评价、结构损伤诊断、结构振动控制等领域具有重要应用。工作模态分析只需测量结构在环境激励下的响应信号便可进行模态参数识别，具有操作简单可行、试验经济等特点，因而在工程领域中得到了广泛应用[3 − 5]。近年来，很多学者分别在时域内和频域内提出了各种工作模态分析方法[3 − 7]。

对于时域内的模态分析方法如自回归移动平均时序法(ARMA)、随机子空间识别法(SSI)、特征系统实现算法(ERA)，模型阶次的选择或确定直接影响着模态参数识别的维度、准确性和稳定性[8]。环境激励下的结构实测振动响应，因环境非平稳激励、结构非线性行为、测量噪声和建模误差的影响，给模态分析中模型阶次的确定带来了实际困难。目前，基于状态空间模型的模型阶次的确定通常利用Hankel矩阵的奇异值分解并结合稳定图的方法[9]。由于稳定图法不能完全排除非平稳激励、噪声等干扰的影响，学者们提出了一些解决这一影响的改进方法。常军等[10]提出了两阶段稳定图的随机子空间结构模态参数识别方法。易伟建和刘翔[11]提出了以奇异值分解后的残差期望为依据的模型定阶方法。……