桥梁作为交通运输工程中的关键枢纽,移动荷载作用下的振动问题一直以来都是学者们关注的重点。其中一方面主要是分析桥梁受移动荷载作用下的动力响应,它对桥梁设计、行车舒适性评价、使用安全性评估有着重要的理论价值。另一方面基于移动荷载作用下的桥梁振动响应,对桥梁结构损伤及未知移动荷载进行识别,将更有利于桥梁系统的实时健康监测、损伤诊断与评估,具有实际工程应用价值与意义。本文针对移动荷载作用下桥梁动力响应的求解(即动力学正问题)及桥梁结构损伤和移动荷载的同步识别(即动力学反问题)进行了分析,主要研究工作具体包括:(1)针对一般梁桥在移动力作用下的竖向动力响应分析,提出了一种基于有限元模型的半解析方法。本方法不依赖于有限元单元类型或形函数,直接由模态分析得到的离散振型出发;基于信号采样定理,提出了一种结构连续振型的恢复方法;进而推导了一般梁桥竖向动力响应的封闭解。利用等截面简支梁的理论解验证了本方法的准确性,进而以三跨加腋连续梁桥为代表,利用半解析表达式,讨论了移动力作用下的振动规律。重点分析了荷载移动速度、桥梁损伤对结构竖向动力响应的影响,同时还阐明了荷载移动速度变化引起结构共振的机理,并给出了跨中挠度极值对应的荷载临界速度计算公式。(2)针对同时存在未知结构损伤和未知移动荷载激励的情况,利用移动力作用下梁桥结构的强迫振动响应,基于联邦扩展卡尔曼滤波(FEKF)算法,提出了移动力和梁桥结构损伤的同步识别方法;并结合l1范数正则化改善了此反问题求解过程的不适定性。通过简支梁的数值算例分析表明,提出的算法能够准确地完成损伤和移动力的同步识别,且具有良好的鲁棒性。(3)针对考虑多次测量信息融合的结构损伤识别,提出基于l1范数正则化的联邦扩展卡尔曼滤波算法来解决。当测点信息不完整,通过改变传感器在结构上的测量位置,获取不同测点布置下的多组测量数据;并将各组不同的测量信息各自构成FEKF框架里的不同子系统,仅融合公有变量已得到结构损伤的最优估计。采用自由振动下的简支梁和二维框架结构,初步验证了该方法的有效性。此方法还可继续推广到桥梁受移动荷载作用的情况。