由于养护工作不到位、行驶车辆超载等原因,近年来我国频繁发生桥梁安全事故。传统的桥梁安全管理手段往往无法及时发现结构安全隐患,因此,有必要借助安全监测系统采集的海量数据,利用合理的预警及安全评估系统,对桥梁事故进行预警,评估桥梁的安全状态,并为养护工作提供参考依据。本文以安全监测系统的桥梁结构实时响应数据为基础,以安全监测系统中的海量监测数据处理、安全事故有效预警及结构安全状态评估为主要研究内容,主要以合肥G206立交主线桥为实际工程背景,建立了一套基于安全监测数据的桥梁预警及安全评估方法。本文首先对实际桥梁结构进行了数值建模,在利用基于静动力测试数据的响应面法对有限元模型进行修正后,结合结构分析及模型计算结果,对实际桥梁的监测传感器的布设提出了建议。之后,针对海量监测数据的前处理中存在的问题,本文分别对失真监测数据的识别处理及监测数据中的温度效应提取两个问题进行了研究。针对失真数据识别和处理问题,根据不同失真类型的特点,提出了基于数据变化率及数据平均值变化率的实时失真数据识别及后续处理方法,并通过对合肥G206立交主线桥的应变监测数据进行验证。验证结果表明该方法具有较好的工程应用性,能够迅速有效地识别失真数据并进行处理;针对监测数据中的温度效应提取问题,根据安全监测系统中的不同采样频率的指标,分别基于监测指标与温度的关系及监测指标的自身特性提出了三种提取温度效应的方法,并对连续梁桥及斜拉桥两种桥型结构中的安全监测数据进行了验证,结果表明上述方法能够有效完成了桥梁在线监测系统中监测数据的实时温度修正,为后续的预警、评估及动荷载识别提供了基础。在完成对安全监测数据的前处理后,通过对实际桥梁结构特点及试运行阶段安全监测数据的分析,结合修正后的有限元数值计算结果,通过设置合理预警指标、预警阈值及预警流程,建立了一套针对实际典型桥梁的结构预警方法;并以此为基础,建立了桥梁结构安全评估的层次分析模型,结合变权综合原理,建立了一套针对实际桥梁结构的安全评估方法。