近年来,基于环境振动的桥梁结构健康监测和损伤识别技术已成为土木工程学界研究的热点之一。其基本思想是通过测试桥梁结构的动力响应,根据其动力参数的变化来诊断结构损伤。尽管人们在该领域已开展了许多研究工作,并取得了不少成果,但要将该技术真正应用到工程实际还面临许多困难。其中,环境因素(如温度、行车荷载等)的变化会引起结构动力特性的变异,因此,在基于振动的结构健康监测和损伤识别技术中,如何区分环境因素变化与结构损伤所引起的结构动力特性的变异,并量化环境因素对结构动力特性的影响显得非常必要。为了研究温度和行车荷载对桥梁模态频率的影响,本文对尚未通车的吉昌特大桥进行了有载测试和无载测试。用Matlab软件编制了模态自动识别程序,并用其识别得到主桥(箱形梁桥)的前三阶模态频率和引桥(T形梁桥)的前五阶模态频率。使用无载测试得到的箱形梁桥和T形梁桥的温度和模态频率样本,研究温度对模态频率的影响,发现两桥的模态频率与温度具有比较显著的负相关性,据此建立了模态频率与温度之间的线性回归模型。为了研究模态频率与温度之间负相关性的发生机理,建立了有限元模型,并分别分析了在温度变化的情况下弹性模量和应力水平因之而发生的变化分别对桥梁模态频率的影响。结果表明,材料的弹性模量随温度变化而发生的改变是导致桥梁模态频率随温度变化而发生改变的主要因素。通过有载测试得到车辆荷载和模态频率之间的关系,车辆荷载的增大,会使模态频率减小。为了研究车载对模态频率的影响机理,采用有限元模型分别分析了桥梁结构体系质量和应力水平随加载车辆变化而发生的改变对体系模态频率的影响。结果表明,车辆质量增加对桥梁结构体系的影响是导致体系模态频率减小的主要因素。