针对传统桥梁荷载试验往往需要长时间中断交通的问题,提出基于卡尔曼滤波器的中小型桥梁结构损伤快速诊断方法,从而为短暂中断或不中断交通条件下的桥梁承载能力快速评定提供一定的理论支撑。系统总结了国内外关于桥梁结构损伤诊断的研究成果和发展趋势,并着重分析了桥梁结构损伤快速诊断的关键问题。在此基础上,将卡尔曼滤波器算法理论与桥梁损伤诊断方法相结合,提出了利用卡尔曼滤波器快速诊断桥梁结构损伤的整体框架。重点研究了稳态卡尔曼滤波器的算法理论,针对结构激励对卡尔曼滤波器判别桥梁损伤结果的影响问题,利用短暂中断交通条件下桥梁损伤前后激励相似的特点,构造关于卡尔曼滤波器预测响应残差相关函数差的损伤诊断因子,从而有效减弱激励对损伤诊断结果的干扰。以模型试验为手段,比较分析了所提出的损伤诊断因子对结构激励的敏感性,探讨了卡尔曼滤波器在桥梁结构损伤快速诊断中的关键问题,并对卡尔曼滤波器快速诊断桥梁损伤的准确程度进行了验证。在上述研究基础上,利用一座实际桥梁的长期监测数据,实现卡尔曼滤波器快速诊断桥梁结构损伤的工程验证,结果表明卡尔曼滤波器能够成为不中断交通条件下快速诊断桥梁损伤的一种有效手段。