در سال های اخیر، پایش سلامت سازه ها توجه قابل ملاحظه ای در جامعه پژوهشی مهندسی عمران با هدف شناسایی آسیب سازه ای در اولین مرحله ممکن و ارزیابی عمر مفید باقی مانده سازه، به خود جذب کرده است. هدف از پژوهش ارائه شده در این پایان نامه، ارائه روشی مناسب برای ردیابی خرابی بر اساس میرایی، در حوزه خطی و غیرخطی می باشد. در قسمت اول پایان نامه، بر اساس شتاب محیطی و با استفاده از تکنیک تحریک طبیعی، به استخراج ارتعاش آزاد سازه از ارتعاش محیطی می پردازیم سپس با استفاده از تبدیلات ویولت و هیلبرت و روابط دینامیک سازه ها، شناسایی سیستم به صورت کامل صورت می پذیرد. در قسمت بعدی تحقیق، الگوریتم بهینه سازی رقابت استعماری به منظور شناسایی سازه ای به کار می رود. ورودی های این الگوریتم فرکانس های طبیعی و میرایی های مودی سازه می باشد. سپس مدل آزمایشگاهی شامل یک قاب 3 طبقه، تحت ضربه قرار می گیرد و ارتعاش آزاد یکی از طبقات ثبت می گردد و با استفاده از تبدیلات ذکر شده و الگوریتم بهینه سازی ذکر شده، ماتریس های سختی و میرایی را می یابیم این کار را برای این قاب با تغییرات در نواحی مختلف انجام داده و با مقایسه ماتریس های مربوطه در هر مرحله، محل تغییرات را می یابیم. در نهایت شناسایی یک ساختمان و پل شامل فرکانس های طبیعی با تکنیک های موجود صورت می پذیرد. در فصل پایانی این تحقیق، ابتدا شناسایی سیستم های غیر خطی تحت ارتعاش آزاد، با استفاده از تجزیه مودی تجربی و یا تبدیل ویولت صورت می گیرد و در نهایت شناسایی سیستم های جرم و فنر با مصالح غیرخطی قرار گرفته در معرض زلزله، شامل سختی و میرایی لحظه ای، به طور نسبتا مناسب صورت می پذیرد. . واژه های کلیدی: پایش سلامت سازه ها، آسیب سازه ای، پارامترهای مودال، آنالیز مودال تجربی، تبدیل ویولت، تبدیل هیلبرت، تکنیک تحریک طبیعی، الگوریتم رقابت استعماری