桥梁在四通八达的交通运输网络上有着举足轻重的地位，随着交通流量的不断增加，桥梁的健康问题日益凸显。关头坝大桥位于甘川公路甘肃省文县境内，跨越白龙江，于1988年竣工通车。随着甘肃陇南地区经济的迅速发展以及地震灾后重建工作的进行，处于交通要道的关头坝大桥车流量日益增加，急切需要一套系统使我们能够及时的掌握桥梁的结构状态，了解桥梁的运营条件。本文以关头坝大桥为研究对象，通过关头坝大桥结构危险性分析确定了包括监测断面和监测内容的监测方案，根据桥梁的监测需求和具体结构形式，设计了关头坝大桥的健康监测系统。在对桥梁变形监测研究的基础上，建立了关头坝大桥变形理论模型，进行分析得出了桥梁挠度变形曲线，为传感器的布置和监测方案的选择提供依据。采用静力水准仪的监测方案，设计了包括传感器模块、数据采集模块、GPRS无线通信等模块的关头坝大桥变形监测系统并进行工程安装实现。开发了关头坝大桥变形监测数据评估与预警管理系统，可以对监测数据进行分析处理，得出桥梁位移的变化趋势；在监测数据超出预警值及有突发事件的情况下，系统能及时预警。在长达一年的监测过程中，系统的运行稳定，监测数据符合要求，证明了监测系统的有效性。关头坝大桥变形监测系统可以使桥梁管理人员及时掌握桥梁变形情况，能尽早发现桥梁结构出现异常，为桥梁的安全运营提供可靠保障。本文的研究成果可以用来监测关头坝大桥的变形情况，也可为其他同类桥梁变形监测系统的设计与安装提供借鉴，具有一定的理论意义和工程实用价值。