现如今地震频发,时常出现泥石流、洪水等自然灾害,还有部分人为地超载行为都为桥梁结构的安全使用带来巨大的挑战。桥梁在其设计使用寿命过程中,在各种环境因素、人为因素的作用下会逐渐积累形成一定的损伤,特别是地震后的桥梁内部损伤,这些伤害往往很难通过外部监测来观察,这些内部隐患往往会在不经意间威胁到国民经济和民众的生命安全。因此,需要通过桥梁结构的损伤识别分析对结构状态进行评判,以满足社会发展需求,并保障大众利益。由于桥梁结构受自身内部缺陷因素和复杂外部环境因素的综合影响,桥梁内部的损伤无法定位、定量分析,需要一种能够有效的方法来判断结构内部损伤。目前,桥梁结构的健康检测系统受到世界各国学者的关注,也涌现出许多识别方法,但仍存在诸多不完善之处,需要进一步开展相关研究,具有很广阔的发展空间。本文主要的研究成果可以归结为以下几点:(1)首先总结归纳工程上应用较为成熟的有限元模型优化的桥梁结构损伤识别方法,及各种有限模型修正法的原理及修正步骤。(2)对比分析有限元模型修正技术,着重讨论有限元模型优化的步骤并对比分析其优缺点。然后归纳响应面法在有限元模型修正中的应用实例,根据响应面法的理论基础,提出适用于桥梁结构的模型识别修正步骤及相关注意事项。(3)通过建立钢桁架桥梁结构有限元模型,采集其频域数据信息建立响应面模型进行分析。验证了基于频率信息的响应面模型在结构损伤识别中的有效性,表明响应面模型可用于桥梁损伤监测。(4)利用有限元软件MIDAS对某铁路桥梁在地震作用下的损伤响应进行了建模分析,计算了不同损伤条件下桥梁结构的不同模态响应值。依据损伤位置和弹性模量,建立了基于频率信息的桥梁损伤响应面模型,验证了本文方法在工程应用中的可行性和可靠性,实现了桥梁损伤位置的识别。(5)针对分析得出的可能发生的损伤及其可能产生的破坏形式,提出了一些具体的加固方案,以迅速恢复和改善损伤桥梁的强度,保证其正常工作运行。