桥梁是交通运输的咽喉,在促进地区经济文化交流和提高人民生活水平方面起着举足轻重的作用。为保障桥梁的安全运营,对桥梁结构的健康状况进行定期的检测或健康监测至关重要。其中,基于振动的损伤识别方法是进行结构性能评估最有效的方法之一。然而,除结构损伤外,环境温度的变化也是引起桥梁结构模态参数变化的重要因素。环境温度对测试结果的影响是不可避免的,与桥梁自身的健康状况无关,但它掩盖了桥梁真实的损伤信息,降低了基于振动的损伤识别方法的准确性和可信度。为使此方法真正有效地应用于实践中,本文以应用最广泛的混凝土梁式桥为研究对象,依次从混凝土试块、模型梁和实桥三个递进的层次开展研究,探究环境温度对混凝土材料弹性模量和梁式桥动力特性的影响规律及机理,主要工作内容如下:(1)基于C30和C50混凝土试块在不同温度和龄期的弹性模量试验,分析了环境温度对混凝土材料弹性模量的影响,提出了适用于任意强度混凝土的弹性模量温度修正系数,该系数能根据某一龄期20?C时的弹性模量值计算环境温度在-80?C～70?C时的弹性模量值。然后,同时考虑温度和龄期对混凝土弹性模量的影响,给出了任意龄期和温度下C30和C50混凝土弹性模量的表达式。(2)分别从组成混凝土材料的细观组分—孔隙和微裂纹两方面入手,在含孔隙复合材料的剪切模量中引入环境温度对孔隙水与基体间粘滞力的影响;在轴向压缩荷载作用下微裂纹面的摩擦滑移中,引入裂纹中水与基体间的粘滞力对滑动力的影响,初步解释了环境温度对混凝土材料弹性模量影响的机理是环境温度影响压缩荷载下含水孔隙和微裂纹中的粘滞力。(3)通过混凝土简支模型梁在5个不同龄期的动力测试数据,分析了梁体内部温度与环境温度的关系以及模型梁自振频率和阻尼比与环境温度的关系,提出了根据20?C时模型梁的自振频率计算任意温度下模型梁自振频率的频率温度修正系数。结合材料层次的研究成果,探寻了环境温度对材料弹性模量的影响与对模型梁自振频率影响之间的关系。(4)在前述研究基础上,引入环境温度引起的边界条件变化对梁式桥动力特性的影响,并对材料层次的研究成果在实桥上的应用进行验证。选取两座常见结构形式的混凝土梁式桥—简支梁桥和连续刚构桥为研究对象,分别对它们进行了连续24小时的环境温度与结构动力特性测试,排除损伤和材料性能退化对结构动力特性的影响。依据材料层次的研究成果,借助有限元软件综合分析了环境温度引起的材料弹性模量和结构边界条件的变化对梁式桥自振频率的影响。通过与实测数据进行对比,揭示了环境温度对混凝土梁式桥自振频率的影响与桥梁结构形式的相关性。