工程结构在服役期内，除承受静力载荷外，还承受各种动力作用。考虑动力载荷作用下结构的性能，不仅考虑载荷作用的大小和位置，还应考虑作用时间及结构响应随时间变化的关系。因此，若需要了解结构在整个服役期内的工作状态，有必要了解结构在动力载荷下的工作性能。一般将结构动力试验分为结构动力特性试验和结构动力反应试验两大类。

振动测量系统的测量仪表包括拾振器、测振放大器和记录仪。拾振器是将机械振动信号变换成电参量的一种敏感元件，其种类繁多，按测量参数可分为位移式、速度式和加速度式等；按机电变换构造原理可分为磁电式、电压式、电感式和应变式等；从使用角度出发又可分为绝对式（又称惯性式）和相对式、接触式和非接触式。测振放大器是振动测试系统中的中间环节，它的输入特性须与拾振器的输出特性相匹配，输出特性必须满足记录及显示设备的要求。常用的测振放大器有电压放大器和电荷放大器两种。记录仪按照记录参数的表达形式不同，可分为模拟量记录和数字量记录两类。

结构的动力特性（如自振频率、振型和阻尼系数等）是结构本身的固有参数，它们取决于结构的组成形式、刚度、质量分布、材料性质、构造连接等。虽然结构的自振频率和振型可以通过计算得到，但是由于结构的组成、连接和材料性质等因素，经过简化计算得出的理论数值往往会有一定误差。阻尼则一般只能通过试验来测定。常用的结构动力特性试验方法有自由振动法、强迫振动法、环境振动法等。

自由振动法是设法使结构产生自由振动，通过记录仪记录下有衰减的自由振动曲线，由此求出基本频率和阻尼系数。为使结构产生自由振动，通常可采用突然加载和突然卸载两种方法。突然加载法是在被测结构上急速施加一个冲击作用力，只有被测结构的固有频率与之相同或接近时，冲击脉冲的频率才对结构起作用，从而激起结构以其固有频率自由振动。突然卸载法是在结构上预先施加一个载荷作用，使结构产生一个初位移，然后突然卸去载荷，利用结构的弹性性质使其产生自由振动。

强迫振动法是利用专门的激振装置对结构施加激振力，使结构产生强迫振动，改变激振力的频率使结构产生共振现象，借助于共振现象来确定结构的动力特性。对于模型结构而言，常采用激振设备来激发模型振动，常见的激振设备有机械式激振器和电动式激振器。使用时将激振器固定在结构上，或通过施力杆连接结构和固定安装的激振器，由底座或施力杆将激振器产生的交变激振力传递给模型结构。连续改变激振器的频率，同时记录下结构的振幅，做出频率‒振幅关系曲线（共振曲线），可求得结构的频率和阻尼。

环境振动法是利用被测结构所受自然环境激励引起的振动响应来确定结构动力特性的方法。这种方法只需测试结构的环境振动响应，输入未测量，因此是一种仅基于输出方法、特别适合大型的实际工程结构的动力特性识别。分析结构环境振动响应信号的具体方法有：频域分析法、时域分析法、时频分析法。

①频域分析法。主要是利用实测的环境振动响应数据，进行频谱分析，识别系统的动力特性参数。主要方法包括峰值法、频域分解法、自然激励法、最小二乘复指数法、最小二乘频域法、最小二乘复频域法等。

②时域分析法。主要是利用实测的振动响应，并根据权函数与模态参数之间的关系，以及时间序列模型与权函数之间的关系，来识别系统的动力特性参数。主要方法包括时间序列法、随机减量法、随机子空间法、模态函数分解法等。

③时频分析法。将一维的时域响应信号扩展到二维的时频平面上，它能够清晰地刻画信号能量随时间和频率的变化规律。该方法主要包括短时傅里叶变换法、维格纳‒维尔分布法、希尔伯特变换法、小波变换法等。

此外，环境振动响应信号的分析方法又可分为贝叶斯方法和非贝叶斯方法。贝叶斯方法假定动力特性参数是不确定参数或随机变量，其概率分布从先验分布更新到后验分布。结合谱密度矩阵和快速傅里叶变换，贝叶斯方法在时域和频域中得到了快速发展。而其他非基于贝叶斯方法的动力特性参数识别的方法统称为非贝叶斯方法，常见的非贝叶斯方法包括随机子空间法和频域分解法等。

研究结构在动载荷作用下的动力反应是动力试验的一部分。结构在载荷作用下的动应变、动挠度和动力放大系数等均属于动力反应测定。动应变测试先通过测量系统把应变随时间变化的时间历程曲线连续完整地记录下来，然后进行定量分析。振动变位图是结构在特定载荷作用下的变形曲线，可以设置多个测点进行动态变位测量，以做出振动变位图。结构动力系数的测定通过测量结构的静挠度和动挠度而获得。