随着国民经济的不断发展，我国大跨度悬索桥建设如雨后春笋般兴起。同时我国地震频发，地震对于桥梁有着很大的危害，因此悬索桥的抗震研究具有非常重要的意义。通常是通过抗震实验及仿真模拟计算来进行悬索桥抗震分析研究，但由于缺乏罕遇地震下桥梁结构的实际响应数据，这些研究方法与成果是否与实际相符很难评定。本文在这样的背景下提出了针对小概率事件监测的概念设计研究，即悬索桥地震灾害监测系统。通过这套系统来获取罕遇地震下的桥梁结构响应，以验证抗震实验及模拟计算的成果，从而更好的指导抗震设计。本文的工作内容主要有：(1)拟定了悬索桥地震灾害监测系统设计的原则、策略及步骤，为设计的展开提供指导。(2)以张花高速澧水大桥为工程背景，运用大型有限元软件MIDAS/CIVIL建模，进行了动力特性分析。由分析结果可知，澧水大桥的自振周期为14.9s。周期较长，符合同类悬索桥的动力特性特点。前几阶振型都以主梁振动为主，随后出现主缆的振动，而主塔振动及扭转出现得较晚。(3)对澧水大桥进行反应谱及时程地震反应分析。分析得出了在纵向、横向、竖向地震输入下桥梁结构的响应特点。获取了关键的响应数据，为系统设计做了铺垫。(4)以澧水大桥动力特性及抗震分析结果为基础，使用二重编码遗传算法对传感器的布置进行优化，得出了传感器优化布置方案。(5)以优化布置方案为基础，通过对国内外生产、销售可用于土木工程结构监测设备的调研，完成了澧水大桥地震灾害监测系统各硬件的选型与系统设计。(6)运用ASP.NET编写了数据访问系统，以实现远程数据访问。完成了系统软件的框架设计。(7)完成了悬索桥地震灾害监测系统的运营模式设计。