交通运输是国家经济发展的重要保障,桥梁作为重要环节,其运营期的结构安全愈发受到重视。常规的人工定期检查难以全面实时的评估桥梁安全状态,随着计算机技术和智能化技术发展,桥梁健康监测系统应运而生,为结构安全状态监测和评估提供有力的数据支持,有效地避免安全事故的发生。本文结合国内外桥梁健康监测系统研究现状和工程实践经验,以辽宁省某在役桥梁为工程依托,对监测系统的建立、数据的分析、预警阈值的设定和结构状态评估的方法等一系列问题进行了深入研究。主要研究内容和成果如下:(1)介绍了论文的研究背景及研究意义,查阅大量文献,掌握国内外研究现状,总结出健康监测系统和状态评估方面仍存在的不足之处。(2)建立了适用于大跨径PC连续箱梁的健康监测系统,重点介绍了各子系统功能、监测项目传感器的选择以及测点布置,并通过静载试验数据对系统可靠性进行验证。(3)基于2017年度监测数据,对各监测项目总体变化趋势、测点差异性及数据相关性进行了分析,初步判断结构安全状态,了解运营期结构响应变化特征,为预警阈值设定和状态评估提供依据。(4)结合项目特点和预警系统的要求,建立了基于时间序列的多指标分级预警系统,以指标监测统计值、荷载试验最不利工况下监测值、有限元模型理论计算值和相关规范限值为依据,设定了各监测项目分级预警阈值;其中,结合应变监测数据特点,提出了一种新的预警方法,通过线性拟合剔除温度荷载影响,对车辆荷载应变进行单独预警。(5)基于层次分析法建立了结构安全状态评估体系。首先介绍了传统层次分析法的相关理论,包括建立层次结构、确定初始权重、以及底层指标评价值的计算;其次引入变权原理,并对变权均衡系数问题进行研究,弥补对短板效应考虑不足的缺陷;再基于损伤敏感度理论,介绍了一种新的挠度与应变测点初始权重计算方法;最后,采用改进后的变权层次分析法,对主桥箱梁进行了安全状态评估,评估结果合理且接近于结构的真实状态。