随着我国的综合国力不断增强,城镇化进程逐渐加快,国家的交通基础设施建设也取得了重大发展。而桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,其运营安全问题受到了国内外学者的广泛关注。由于传统的直接量测法需要昂贵的成本和繁琐的操作,很难满足于目前桥梁检测的需求。因此,具有便捷、经济和高效等优点的间接量测法走进学者们的视野。该方法只需在移动小车上安装传感器,然后对车体信号进行分析即可获得桥梁的动态信息。本文以简支梁桥为研究对象,通过VBI单元建立三车-桥耦合模型,开展了桥梁频率识别、阻尼识别、模态振型识别以及单元刚度识别相关的理论推导、数值模拟和试验研究工作,完成的主要研究内容概括如下:（1）理论推导方面:建立了考虑车桥阻尼和路面粗糙度影响的三车-桥耦合模型,通过理论推导求解出三车-桥耦合模型中两辆检测车振动响应的近似解析解。从理论上解释了两辆检测车先在时域内进行位置同步,再通过加速度信号相减消除路面粗糙度的影响。然后对融合改进的直接刚度法进行介绍,包括桥梁阻尼比的识别,改进的直接刚度法的理论和数据延拓,从而引出本文提出的三车技术。最后,通过算例验证了消除桥面粗糙度和桥梁阻尼比,识别桥梁单元刚度的有效性。（2）数值模拟方面:利用控制变量方法,研究了包括检测车频率、检测车间距、检测车速度、桥面粗糙度、桥梁阻尼比、环境噪声等参数对三车技术的影响。然后,基于数值模拟得出结论,选择出合适的检测车参数。并探究了基于三车技术识别桥梁支座刚度的可行性。（3）试验研究方面:进行李子湾桥的间接量测法试验,研究基于三车技术识别桥梁模态及单元刚度的实用性。先通过一系列准备试验,包括检测车强迫振动试验、检测车动力试验、桥梁微振动试验及桥梁与检测车的传递性试验,掌握了检测车和桥梁的基本特性。然后基于三车技术识别桥梁频率、消除桥面粗糙度和桥梁阻尼比的影响,再提取桥梁模态,反演桥梁单元刚度。最后利用桥梁强度和挠度的对比验证,侧面说明基于三车技术识别桥梁单元刚度方法的准确性。