典型城市桥梁通常位于人口密集和交通发达的核心区域,一般跨越干线、江河、峡谷,受汽车增长速度过快、行人和司机违法行为、交通管理不善的影响,运营过程中常因大中型车的超限超载、拥堵、左右幅车辆并道等异常交通,引发较大的交通拥堵甚至安全事故,使得服役桥梁的服务水平严重下降,严重影响了桥梁结构的使用寿命。本文依托国家重点研发项目“城市快速路桥梁超限荷载监测预警与安全风险控制技术”(No.2017YFC0806000),针对城市道路高饱和流量、重载较多的交通特点,以及城市快速路二维荷载谱的缺失及其对桥梁结构荷载、响应识别方法的研究较少涉及,对城市桥梁荷载识别、二维荷载谱的模拟及编谱、桥梁结构响应识别方法进行了研究,具体开展了以下工作:首先,借鉴国内外研究车辆荷载的识别方法及车辆荷载谱编制的经验,掌握城市宽大桥梁车流量大、拥堵、多车道效应显著等交通条件下,提出现役桥梁移动荷载识别的四种理论方法,并对工程实际桥梁中常用动态称重系统(WIM、BWIM)对桥梁荷载的识别方法进行了介绍。其次,对城市桥梁车辆荷载进行荷载谱编制,探讨桥梁横向分布多车道的外荷载对桥梁结构响应的影响,通过统计不同车道上的车流量,将外部荷载响应视为二维(即考虑城市宽大桥梁在时间和空间上,车辆行驶时间和行驶位置(车道)的随机性)的“二维”研究思路,并分别统计重庆市渝中区某桥梁三个车道的车流量数据,再将按四种车型统计的车流量数据折算为大客车的车流量,模拟随机车辆在拥堵情况、多车效应下的自相关函数、功率谱密度函数、该路段服从的两参数威布尔分布,进而得到反映三个车道载荷特性的二维随机荷载谱。然后,对桥梁结构响应识别进行研究,提出静力测试数据对应力、应变的响应识别,基于桥梁振动位移、加速度、频率、阻尼的动力响应识别方法,并建立识别结构应力、应变的健康监测系统,以监测数据为基准,通过静、动载测试试验数据与有限元模型相结合,对结构响应进行识别。最后,以某公轨两用桥为工程背景,将编制的二维荷载谱施加于实桥,以有限元的方式识别结构响应;为使有限元模型能够模拟结构实际受力与变形,提出基于静力试验、动力试验的结构响应数据修正有限元模型,希望通过后期的健康监测数据与有限元模型结果进行对比,对车辆荷载轴重、速度等信息及空间结构响应进行识别,为课题的下一步研究奠定基础。