交通运输关系国计民生和经济命脉,而大型桥梁则是确保交通能够畅通无阻的关键载体。为了保障大型桥梁结构的安全性、完整性、实用性和耐久性,结构健康监测技术应运而生。然而在实际情况中,尤其是在目前,城市化进程不断加快,城市快速路相互交错,组成了一张张交通路网,保证本区域的交通畅通。而大型桥梁健康监测系统并不能适应城市桥梁网络集群的特性,无法照搬到城市桥梁安全运营监测上来。针对这一现状,本文提出建立一个集群的网络式的城市桥梁安全运营监测网络系统,从整体的角度管理区域内的多座桥梁,并且能够在增加桥梁监测数量时做到不重新设计软件或做简单调整就能实现。能够同时在线了解区域内多座桥梁的实时运营情况,当一座桥梁出现问题时,可以及时查看对其他桥梁的影响,从而提前做好预防措施,防止安全事故的发生。围绕这个核心,本文主要做了以下工作：1.简要介绍了桥梁健康监测系统的概况,包括其发展历史和组成,在查阅了大量有关资料后,总结出了在构建城市桥梁安全运营监测网络系统中的几个关键性问题,包括传感器的优化布设、安全性评估、数据处理与软件架构以及数据传输与存储安全等问题。并着重研究了传感器的优化布设问题,包括其优化原则和优化方法,以及各种方法之间的对比,介绍了安全性评估的方法及国内外最新研究成果。2.重点介绍了城市桥梁安全运营监测网络软件系统各个子系统的详细设计,包括传感器感知层设计、桥梁结构安全与预警子系统设计、数据库子系统设计以及登录系统的设计。并就桥梁结构模态参数识别和损伤诊断以及有限元模型修正方法做了详细介绍；确定了软件编制的准则、流程,以及相关功能算法。3.利用MATLAB数据计算编程软件编制了其核心程序,即城市桥梁安全运营监测网络系统软件。该程序能够实现数据的采集、分析、模态识别、有限元模型修正以及预警报警功能；其页面友好,操作简单,易于管理和分析,可以为桥梁管理部门提供有效的管理工具。