基于物理模型的损伤识别,是土木工程结构健康监测的一项重要研究内容和应用课题。通过比较结构无损状态和损伤状态下动力特性的差异,可以发现、定位和定量结构损伤,从而为工程结构的智能化管养提供有力的决策支持。整体式桥台桥梁（简称整体桥）取消了全桥所有伸缩缝,其建模方法与动力特性较一般有缝梁桥存在明显区别。本文以一座新建的整体桥为研究对象,采用基于现场实测数据（自振频率与振型）的方法,通过有限元模型参数化修正,建立了该桥高精度基准有限元模型,并结合长期监测的结构温度信息与实测模态信息,探究了主梁横截面温度场对该整体桥自振频率的影响。主要研究内容与结论如下:（1）介绍了桥梁健康监测的基本概念。总结了整体桥基于模型健康监测的主要内容,论述了基于动力实测的有限元模型修正的经典方法及优化算法。（2）在环境激励条件下开展了两次整体桥模态试验,并采用随机子空间识别算法提取整体桥的振动模态信息。对比两次试验结果后发现,适当增多参考点与延长分组测试时间,不仅可以保证测试精度且能提高试验效率。另外总结了影响中小跨径梁桥模态试验结果的三类因素,提出考虑环境温度影响的必要性。（3）介绍了整体桥结构特点,总结了中小跨径梁桥有限元建模及动力分析方法,论述了整体桥特有的结构-土相互作用模拟的研究现状。详细给出了马峦山整体桥简化梁格法模型建立的整个过程,并基于实测模态数据对梁格模型进行手动修正。结果发现,尽管修正后的梁格模型计算频率与实测频率有较好的吻合度,但模型参数严重偏离其真实的物理意义,难以作为长期监测的基准模型。（4）介绍了数值最优化问题求解的数学原理,建立了整体桥精细化梁-壳单元初始模型。参考实测模态信息,基于优化算法,通过MATLAB-ANSYS的交互式访问完成了模型的参数化自动修正。结果发现,修正后的精细化梁-壳单元模型不仅计算频率及计算振型与实测值吻合良好,且模型参数物理意义明确,可以考虑作为计入环境因素影响的长期健康监测的高精度基准有限元模型。（5）基于高精度基准有限元模型,并根据马峦山桥长期监测的结构温度数据,分析了温度梯度对自振频率的影响。结果发现,当考虑温度效应对材料属性影响时可进一步降低频率误差,且主梁横截面温度梯度对自振频率敏感度较低。