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本发明属于工程结构模态测试技术领域，公开了一种面向大跨屋盖结构模态测试的阶跃激励快速优化方法。采用突卸荷载的方式施加阶跃激励，可使体量巨大的大跨屋盖结构产生自由衰减振动，以解决此类结构的激振难题。同时，对阶跃激励进行优化，可以主动控制参振模态，将大跨屋盖结构的密集模态识别问题转化为孤立模态识别问题，提高此类结构的模态识别精度。本发明基于简单数学模型和带边界约束最小二乘解法的阶跃激励快速优化方法。某Geiger索穹顶和某索—桅杆张力结构的实施例表明：与传统智能算法得到的优化结果比较接近，但前者计算效率远高于后者；基于快速优化的阶跃激励，能大幅提高大跨屋盖结构密集模态的识别精度。