随着世界经济的发展,对交通的需求增大,大跨度桥梁的战略地位日益凸显,桥梁健康监测系统作为保证大跨度桥梁在服役期间的安全性、适用性和耐久性的有效手段,成为近年来桥梁管养的重要发展方向。构件承载能力与剩余疲劳寿命作为桥梁健康监测系统中两项重要的评估内容,承载能力是桥梁构件在运营期间各力学性能的综合反映,其评估的目的是找出桥梁构件的实际安全储备,以避免桥梁在日常使用中发生灾难性地后果;剩余疲劳寿命与构件在运营期间受到的循环应力有关,其评估的目的是防止循环应力产生的裂缝导致构件脆性破坏而影响桥梁的安全性。利用构件承载能力与剩余疲劳寿命的评估结果可以了解桥梁健康状况,进而指导桥梁的日常维护和巡检。目前国内相关规范对构件承载能力及剩余疲劳寿命还是“定性”分析,即只能得出构件是否满足承载能力,是否会疲劳破坏,这样的分析结果并不能满足桥梁健康监测的要求。基于这个问题,本文通过对比多个国家、地区使用的分析方法和规范,选取了香港地区使用的承载能力利用率因子SUF,作为桥梁构件承载能力的评估方法,同时选取了模拟法作为桥梁构件剩余疲劳寿命的评估方法;并以主跨428米的大跨度拱桥——新光大桥为研究背景,结合国内桥梁设计规范和英国BS5400规范对其主要构件进行了承载能力和剩余疲劳寿命的评估。本文的主要工作包括:(1)阅读、总结了近年来国内外桥梁健康监测系统以及健康评估系统的相关文献,对健康监测及健康评估的发展、现状进行调查,确定了桥梁健康评估系统中构件评估所涉及的主要内容包括:承载能力和剩余疲劳寿命。(2)通过对比国内、美国、加拿大及香港等国家、地区的相关文献,选取了香港地区使用的承载能力利用率因子SUF作为桥梁构件承载能力的评估方法;选取了模拟法作为桥梁构件剩余疲劳寿命的评估方法。(3)根据上述桥梁构件承载能力评估方法,结合国内桥梁设计规范,计算了新光大桥各个构件在最不利荷载组合下的内力或者应力,从而得到构件的SUF值,在此基础上对新光大桥各类构件进行了承载能力评估。在计算过程中借助了Matlab和Excel VBA等分析工具。(4)利用模拟法并结合英国规范BS5400中的标准疲劳车模型,得到新光大桥各个钢构件的应力幅,从而得到损伤度和剩余疲劳寿命,并在此基础上对新光大桥各类钢构件进行了剩余疲劳寿命评估。本文的主要结论包括:(1)确定了新光大桥的构件分类、编号方式。(2)通过对新光大桥各类构件进行承载能力评估,得出大部分主跨构件的SUF代表值比边跨大;桥面组和拱肋组的SUF代表值较大,吊杆组和三角刚架组SUF代表值较小;同时新光大桥除横梁外所有构件SUF代表值均小于0.56,承载能力富余较大健康状况良好,横梁SUF代表值为0.72,较其他构件危险。(3)通过对新光大桥钢构件进行剩余疲劳寿命评估,得出主跨钢构件的剩余疲劳寿命低于边跨钢构件,同时所有构件的剩余疲劳寿命均大于100年,没有疲劳破坏的危险。