经济的快速增长带动了交通事业的迅猛发展,大跨度桥梁在交通运输中扮演着越来越重要的角色。中国是世界经济发展最快的国家之一,也是拥有大跨度桥梁最多的国家之一。大跨桥梁结构的使用期长达几十年、甚至上百年,环境侵蚀、材料老化、荷载的长期效应、疲劳效应与突变效应等灾害因素的耦合作用将不可避免地导致结构和系统的损伤积累和抗力衰减,从而抵抗自然灾害、甚至正常环境作用的能力下降,极端情况下引发灾难性的突发事故。仅凭以往的间歇性的检测和评价,难以满足确保结构安全运行的要求。因此,近20年来桥梁结构长期健康监测系统,得以迅速发展。如何利用桥梁结构健康监测系统采集到的响应信息反演出桥梁结构的工作状态;如何深度利用健康监测系统的数据以及如何合理布置传感器,这是实现大跨桥梁结构损伤识别与状态评估的关键问题。本文以青岛海湾大桥沧口斜拉桥的实际工程为背景,采用实桥监测、数值模拟手段,针对基于长期监测的斜拉桥桥结构的损伤识别问题进行了初步探讨。主要研究内容如下:(1)以青岛海湾大桥沧口斜拉桥为工程背景,面向结构监测分析和损伤识别建立了有限元模型,以实桥健康监测结果为目标进行模型修正;基于全年实际监测索力对静态索力的分布特性进行分析。在修正后的有限元模型上进行损伤模拟,进而研究了损伤状态下静态索力的变化规律及其损伤敏感性。(2)基于静态索力分布特性的变化特点,并根据对称性将斜拉桥划分为四个区域;采用区域内静态索力均值改变量构造损伤识别向量,基于模态置信准则对该区域单损伤、两种损伤的组合损伤以及损伤个数进行了损伤识别。(3)对全桥的损伤识别,首先,基于索力对全桥损伤工况的分辨力分析,面向全桥进行选索,从而以较少监测索力达到对所有损伤工况较好的识别效果:再采用与上述区域损伤识别相同的方法对全桥进行单损伤和组合损伤的损伤识别。(4)由于斜拉索空间分布广,基于索力进行损伤识别的优点是有利于损伤的大范围定位。但存在索力对于局部性小损伤的敏感性较低的不足。为此,采用多尺度模型,进一步研究了基于监测应变的钢箱梁局部小损伤的识别。针对钢箱梁主要节段建立了多尺度模型,研究了基于应变监测并采用神经网络方法的局部小损伤识别。