随着我国经济建设的需求和技术的不断革新,桥梁的建设规模越来越大,大跨预应力混凝土连续刚构桥在我国交通系统中扮演着极其重要的角色。但是,桥梁服役阶段在各种因素的影响下,其寿命较原设计寿命可能会有不同程度缩减,这对交通系统的整体安全性造成重大隐患。因此,探究一种有效的桥梁损伤识别方法、并对桥梁结构进行疲劳寿命预测的整体性评估体系具有重要的现实意义。针对这一问题,本文以下白石特大桥为例,首先实现模态应变能（MSECR）与改进的差分进化算法（IDE）两阶段的损伤识别方法;其次对下白石特大桥主梁简化模型进行损伤识别;最后,利用实际调查统计的车流量等效出的疲劳荷载模型讨论在不同损伤因素影响下的桥梁剩余疲劳寿命。论文具体研究内容如下:（1）推导了模态应变能法和模态柔度的计算公式;提出了差分进化算法（DE）在交叉和选择阶段的改进方案,并给出了相应的算法,为后续损伤识别提供依据。介绍了疲劳损伤累积理论,并采用损伤等效原理针对下白石特大桥的实际交通量统计数据等效出适用于该桥的两种疲劳车辆模型,分别为包含5种车型的疲劳车模型和疲劳车辆荷载单车模型。（2）设置了钢梁、混凝土梁共6个实验对照组进行振动测试,来验证模态应变能法对损伤位置及改进的差分进化算法对损伤程度的识别效果。利用ABAQUS有限元分析软件建立单损伤、对称型损伤、相邻损伤以及多损伤工况等共9种损伤工况仿真梁,分别采用改进差分进化算法和模态应变能与改进差分进化算法两阶段识别方法进行损伤识别。数值结果表明:复杂损伤工况下两种方式均有较好的识别效果,两阶段识别方法比仅采用改进差分进化算法有更高的识别精度,且减少运算成本。采用两阶段识别方法对下白石特大桥主梁四跨简化模型进行损伤识别。结果表明:该方法能有效地对四跨连续桥梁进行损伤定位和定量分析。（3）利用ABAQUS有限元分析软件建立了下白石特大桥等效计算模型。以第三章主梁损伤工况1为例,提出两种可能的损伤情况。分别对无损桥梁、跨中刚度削弱和跨中底板预应力损失三种情况的桥梁疲劳寿命进行预测和分析。结果表明,大跨桥梁的疲劳损伤累积速率随着桥梁缺陷的增加而增加。在大跨桥梁服役过程中,混凝土材料疲劳损伤的作用不容忽视,特别是腹板混凝土的疲劳损伤更为显著。