随着科学技术革新的日新月异,三维激光扫描技术应运而生,已经成为了一项新的激光技术,相继研究应用于各大领域,与GPS技术一样,是工程应用领域的又一次科技革命。对桥梁进行变形监测,是桥梁结构健康监测的重要组成部分,是监控桥梁服役状况的方法之一。研究应用三维激光扫描技术对桥梁进行变形监测的可行性,并将此技术推广至工程结构变形监测领域具有重大的现实意义。及时掌握工程结构的服役状况,消除安全隐患,保障工程结构安全运行,减少或者消除国家财产和人民生命财产损失,具有重大的意义。本文采用的是瑞士徕卡公司生产的三维激光扫描仪(ScanStation2),对桥梁进行全局性定期无接触扫描监测,提取特征线数据,提出一种基于无初始参数的特征线线性模型求差,沿特征线方向连续变形量化的方法。利用Cyclone初步处理点云数据,提取桥各个部分的连续特征数据；对特征数据进行曲线拟合,建立二维模型,以某一时期的模型作为参考,求出各个时期的模型差函数,利用MATLAB语言量化各个时期的变形随桥长方向分布,简明直观,进而分析整个桥梁的变形状况,并和历史传统测量数据的模型进行了对比。探讨三维激光扫描技术在既有桥梁变形监测中的可行性,得到良好效果。本文的主要工作和成果如下：(1)详细介绍三维激光扫描技术的原理,系统构成,应用现状；(2)详细介绍目前桥梁健康监测的技术手段与方法,监测内容；(3)探讨与优化三维激光扫描实验数据获取方案,基于Cyclone软件的系列数据处理方法与注意事项；(4)探讨数据误差处理对策,模型比对方法,特征数据提取、拟合；MATLAB特征线变形量化表达,传统监测历史数据的分析；(5)本文针对的是拱桥这一种桥梁结构,鉴于其他类型的大型桥梁结构有待进一步研究；在特定的环境下获得的数据的精确性有待进一步提高,以实现更高精度监测,拓宽应用领域。