本文在对国家重点文物保护单位西安钟楼监测的基础上，运用随机振动理论对地面交通振动作用下西安钟楼的动力特性进行了分析；通过实际监测得到的动力响应以及建立有限元模型的动力响应数据分别识别出西安钟楼的物理参数，对钟楼这种不同于一般框架的结构特点的刚度和阻尼以及目前的使用状态进行了分析；主要研究内容如下：（1）通过监测得到的交通激励作用下钟楼的振动信号，在此基础上，应用随机减量法将振动信号转化为自由振动响应，采用ITD法对钟楼的模态参数进行识别，得到自振频率和阻尼比。（2）针对钟楼及其周围环境的情况，在监测得到的振动数据的基础上，首次采用基底输入未知的动力复合反演的方法对钟楼的物理参数进行识别，得到钟楼的刚度和阻尼。（3）根据钟楼的结构特点，建立钟楼的ANSYS有限元模型，对其进行模态分析，结果表明与根据实测数据识别出的数据相吻合。（4）分析根据实测数据反演出的物理参数与理论值之间误差产生的原因，通过有限元模拟，表明拾振点位置以及激励输入方式不会对参数识别造成太大影响。并且通过对比钟楼二层和楼顶的速度响应曲线，发现假设钟楼木结构为框架结构计算得到的楼顶的速度值是可以的，几乎不会对参数识别的结果造成影响。（5）根据有限元模型的动力响应数据反演出结构的物理参数，将其与按照一般框架计算得到的物理参数进行对比，发现刚度和阻尼都偏小；将其与根据实际监测得到的动力信号识别的物理参数进行对比，得到了钟楼的损伤指标，从整体上得到了钟楼现状及实际损伤之间的定量关系。