本文以设计桥梁动力特性数据采集与分析系统为目标,从时频分析技术理论知识入手,根据时程响应获取频域响应再构建损伤指标,并通过实验研究论证所提指标的有效性,最终进行软件系统设计实现桥梁动态特性数据采集与分析。首先,介绍了桥梁结构损伤识别与Hilbert-Huang Transform(HHT)基础理论,基于C#编程语言编制了HHT程序包。通过对比基于静力特性试验与基于动力特性试验的结构损伤识别方法的特点,分析了基于HHT的结构损伤识别法的优势;详细介绍了HHT的理论知识,深入研究了该算法中关键步骤的实现,并使用C#完成程序编制;利用简谐振动信号对所编制程序进行了验证,结果表明本文所设计程序可以进行完整且准确的HHT分析。其次,根据HHT边际谱的特点构造了损伤指标,通过实测数据验证了所提指标有效可行。介绍了边际谱的概念,通过经典信号的边际谱分析论证了其具有现实意义,根据基准数据与待确定数据的边际谱构造了损伤指标;简化简支梁结构搭建实验模型,采集并记录其在不同工况下的动态响应数据并计算损伤指标,根据指标所反映的损伤情况与荷载力大小、损伤位置与其到测点距离的变化规律,与实际情况相符,验证了所提指标的有效性;通过采集实际公路桥动态响应数据,验证了所提指标于未知健康信息的已建桥梁进行结构损伤识别的可行性。最后,研究设计桥梁动力特性数据采集与分析系统,完成上位机软件开发。根据实际需求,对所提系统提出总体设计原则并梳理系统功能与结构,介绍了试验系统所采用的传感器与硬件采集系统;利用TCP/IP协议组网实现了软硬件数据的可靠传输,基于Microsoft.NET Framework 4.0框架采用C#编程语言实现了软件系统开发与界面设计,实现实时监测与数据分析等功能,采用MySQL 5.7数据库管理系统进行数据管理。