目前桥梁健康监测是结构安全状态评估领域的热点研究方向,对于其海量健康监测数据应用,一般需要经历两个步骤:首先是海量监测数据的预处理分析,健康监测系统中监测数据不可避免地存在失真情况,需要系统地、快速地处理、分析与评价这些数据;其次是预处理后的健康监测数据的实际应用,监测数据多为显性数据,需要深入挖掘数据多维度的隐性信息,以应用于结构的安全性能评估与可靠性预测中,监测数据应用是目前桥梁健康监测领域的研究重点之一。本文以结构可靠度理论为基础,基于长期监测的大跨悬索桥,对其钢桁梁构件的时变可靠性评估进行了系统的研究,主要成果包括:（1）基于大跨悬索桥健康监测系统的海量数据,利用小波变换分离得到了钢桁梁构件的应变数据中车辆荷载与温度作用效应,结果表明小波变换具有良好的分离效果。大气环境中的温湿度数据经统计处理后,发现桥址处的相对湿度与昼夜温差较大,属于易致腐蚀的地区,建立了腐蚀环境下钢桁梁构件抗力衰减模型,得到了在良好的防腐条件下钢构件的抗力近似呈缓慢地线性衰减,服役至第100年仍具有较高的抗力,而钢桁梁构件在缺少防腐措施的情况下,其抗力近似呈指数衰减,构件在服役中后期将处于低抗力状态;（2）钢桁梁构件的应变监测数据经统计分析、假设检验得到了设计使用期内温度作用效应服从正态分布,而车辆荷载效应极值服从极值Ⅰ型分布,疲劳荷载效应中的等效应力幅及循环次数服从对数正态分布,建立了钢桁梁构件的荷载效应模型。利用蒙特卡洛抽样法得到了结构设计使用期内构件的强度与疲劳可靠指标均满足目标可靠指标,两者对比分析发现设计使用期内构件的疲劳失效概率大于其强度失效概率,当结构服役至第111年时,构件的强度失效概率大于疲劳失效概率,并且考虑交通流量增长对构件疲劳可靠性的影响,结果表明交通流量增长会显著降低其疲劳可靠指标;（3）对钢桁梁构件进行可靠度参数敏感性分析,发现构件的抗力衰减为其强度可靠性评估中的主要影响因素,构件的等效应力幅为其疲劳可靠性评估中的主要控制因素;最后考虑腐蚀与疲劳损伤耦合作用对构件抗力衰减的影响,发现随着结构的服役时间增长,由疲劳损伤引致的腐蚀构件材料性能下降愈发显著,其抗力于服役的中后期衰减迅速,并且构件的可靠指标将于设计使用期内的第90年低于目标可靠指标,该构件的失效概率将明显提高。