大量的工程实践以及理论、试验研究表明,正交异性钢桥面板焊接节点在循环荷载作用下易出现疲劳损伤。到目前为止,解决正交异性钢桥面板疲劳失效这一难题仍是学术界和工程界面临的巨大挑战。随着先进传感技术和大数据分析理论的不断发展,结构健康监测为钢桥疲劳性能评估提供了有力的技术支持和理论基础。然而,目前基于监测的疲劳评估工作大多只关注正交异性钢桥面板焊接节点构件层次的疲劳性能,评估其整体疲劳性能的研究工作相对缺乏。本文运用现场监测与理论分析相结合的研究手段,开展基于结构健康监测的正交异性钢桥面板系统疲劳可靠度评估。主要研究工作包括:（1）基于安装的正交异性钢桥面板疲劳应力监测系统,开展了两类焊接节点应力集中系数统计分析。针对不同类型的正交异性钢桥面板焊接节点,设计了短栅区光纤光栅传感器,安装了正交异性钢桥面板焊接节点疲劳应力监测系统。通过对比分析验证了通车前后不同位置应力监测数据的有效性,并确定了不同统计时长下两类焊接节点应力集中系数的分布形式。（2）针对疲劳应力谱的多模态特性,比较分析了各参数估计算法在确定应力谱最优模型时的计算精度和效率。以赤池信息准则和贝叶斯信息准则为判断依据,运用期望最大化算法、遗传算法、REBMIX算法三类参数估计算法,确定了疲劳应力谱在分别采用威布尔混合分布、正态分布、对数正态分布进行概率建模时的最优拟合模型,对不同参数估计算法在参数寻优过程中的收敛速度及计算效率进行了探讨。（3）针对应力-寿命评估方法S-N曲线选择受限问题,建立了基于主S-N曲线法的正交异性钢桥面板焊接节点疲劳寿命确定性及概率性评估模型。结合Miner疲劳线性累积损伤准则,开展了基于主S-N曲线的纵肋与横隔板焊接节点疲劳寿命评估,并与名义应力法和热点应力法评估结果进行了比较。推导了主S-N曲线概率模型及各参数的概率分布形式,开展了纵肋与横隔板焊接节点疲劳可靠度评估算例分析并应于实际工程。（4）考虑单个焊接节点对正交异性钢桥面板整体疲劳性能的影响,提出了基于贝叶斯网络的系统疲劳可靠度评估方法。基于贝叶斯网络,考虑焊接节点之间疲劳失效的相关性,推导了正交异性钢桥面板系统疲劳可靠度分析模型。基于蒙特卡洛模拟求解算法,开展了考虑三种不同应力状态的系统疲劳可靠度算例分析,并应用于昌运桥正交异性钢桥面板的系统疲劳可靠度评估。本文研究工作服务于正交异性钢桥面板抗疲劳设计、疲劳寿命预测与可靠度评估,旨在为工程实践提供一定的参考意见。