近年来我国桥梁工程不断地发展建设,越来越多的在役桥梁需要进行健康监测。随着云端技术的发展,桥梁健康监测系统正在向着云端计算、高精度结构分析的方向发展。建立智慧云端高精度桥梁健康监测系统,可以让桥梁健康监测系统具备分析处理数据能力与结构分析计算能力。本文对智慧云端高精度健康监测系统各模块进行了设计,并通过理论分析、数值模拟、试验研究等多方法,对云端结构分析模块中的数据云端预处理模块、结构分析模块进行重点研究。本文的主要研究内容有:（1）设计智慧云端高精度桥梁结构健康监测系统架构,确定各子系统的功能与要求。针对健康系统云端采集和长期监测的特点,开展试验对传感器的精度和温度补偿的研究。设计并建立了健康监测系统云端传输模块。提出了基于有限元模型修正的高精度预警系统设计方案,设计完成告警系统。（2）研究设计了数据云端预处理程序。基于桥梁结构健康监测数据序列的特点,共设计了四个模块:监测数据有效性评估模块、反常数据清洗模块、缺失数据插补模块、噪声数据平滑滤波模块。并通过MATLAB编程,GUI设计交互页面,完成了数据预处理子系统的设计。（3）开展室内模型实验,构建闭环式室内健康监测模型。制作室内钢拱桥模型,构建桥梁结构健康监测系统,设计多个荷载加载工况,对健康监测系统的云端采集、传输、计算进行实验验证。建立室内钢拱桥模型的有限元模型,将预处理后的数据与有限元模型理论计算数据进行对比,验证了健康监测系统的高精度。并通过实验数据进行有限元模型修正,为拱桥模型设计了高精度的预警系统与告警系统。（4）研究设计了结构分析模块,设计了基于应变监测数据的位移分析模块、应变模态计算模块、损伤识别模块,并通过MATLAB开发程序。从位移和应变的基本原理出发,提出桥梁应变数据的位移计算方法,并通过数值模拟验证。通过基于协方差驱动随机子空间法的应变参数识别方法,完成应变模态计算模块设计。根据应变模态计算结果,以及应变模态差分理论推导,提出了基于计算损伤位置判别指标的损伤识别方法,该指标在损伤处明显大于无损处,可以由健康监测系统准确判断损伤位置。（5）对某在役桥梁进行了健康监测系统应用研究,通过健康监测系统进行云端计算分析,根据该桥梁的应变数据序列计算其位移响应与应变模态,并根据应变模态差分法计算损伤位置判别指标,识别该桥梁损伤位置,验证了本系统的可靠性。