桥梁结构的使用期长达几十年、甚至上百年,在环境寝室、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应和突变效应等灾害因素的共同作用下,将不可避免地导致结构系统的损伤累积和抗力衰减,极端情况下易引发灾难性事故。为了保证大跨径斜拉桥的运营安全并尽可能的延长其安全使用年限,对施工与运营中的桥梁进行安全评估存在一定的必要性,即对其异常情况、损伤程度、异常及损伤原因、实际承载能力、功能以及能否正常运营等作出评定,给出明确结论,从而为桥梁的运营、管理和维修提供决策性依据。本文以郧阳汉江大桥为研究背景,对大跨径斜拉桥的健康安全监测系统进行研究,主要的工作内容如下：①阐述了层次分析法的基本应用原理,并结合大跨径斜拉桥自身的结构特点,采用了层次分析法建立郧阳汉江大桥递阶层次结构评估分析模型。②结合各结构构件在斜拉桥结构中的重要性和结构构件的特性等特点,以层次分析法和灰色关联分析为基础,确定各结构构件的初始权重。通过变权综合原理,利用监测数据和人工巡检信息对斜拉桥的整体工作状况作出评估。③简单介绍了大跨径斜拉桥各构件基准有限元模拟的基本原则,以郧阳汉江大桥为研究背景,建立了斜拉桥结构的有限元分析,分析了结构的动力响应,以及在典型荷载组合下结构的静力特点,得到影响桥梁结构工作安全的关键部位,指导传感器测点的选择与布设。同时,为健康状态评估中指标的阈值、测点的权重值的确立提供依据。④研究健康状态评估参数监测方案。依据有限元静、动力分析结果、传感器测点布设理论和结构健康监测系统总体设计要求,确定健康监测项目及规模,并选择相应的传感器。确立了桥梁结构各构件的阈值,包括行车方向应变、索力、塔偏移量和主梁挠度四方面的阈值。⑤以郧阳汉江公路大桥部分实际监测数据为依据,详细论述了基于变层原理和灰色关联理论的层次分析法在大跨径斜拉桥健康评估中应用的正确性和实用性。