随着大跨悬索桥的快速发展,钢桁架加劲梁作为悬索桥的主体结构,其自身疲劳问题对整个结构的安全运营至关重要。钢桁架杆件众多,存在大量的节点连接,包括焊接和栓接,其疲劳问题突出。随着近年来信息技术的飞速发展,桥梁健康监测手段大幅提高,通过在桥梁上安装不同类型的传感器,实时监控桥梁运营状态。本文以贵州清水河大桥为研究背景,合理利用各项监测内容,通过动态称重系统,研究了车辆荷载统计特征和疲劳荷载模型,并对该桥钢桁主梁的疲劳强度进行校核;利用车辆统计特征,通过蒙特卡洛法模拟随机车队,对钢桁梁杆件的疲劳寿命进行评估;最后基于车辆监测数据,分析杆件的疲劳时变可靠度,并基于其他监测内容（应变、吊杆拉力、主梁位移等）,对计算的可靠度指标进行修正,基于此提出一套钢桁梁疲劳预警及相应检测养护方案。本文主要研究内容如下:（1）疲劳荷载模型的推导。介绍了钢构件疲劳评估的相关理论以及目前疲劳荷载的主要获取途径,从而引出本文工程背景基本概况、健康监测系统的运行及数据采集情况,对本桥车辆动态称重系统2017年全年数据,从时间、空间以及载重等方面展开分析,并基于此监测数据,结合桥梁Madis Civil有限元模型,依据线性疲劳累积损伤理论,推导出适合本桥乃至一定区域范围内桥梁的疲劳荷载谱及一辆标准疲劳车。（2）钢桁梁疲劳易损杆件的强度校核。对英国、美国、欧洲以及中国疲劳规范,在加载方式和加载频数方面进行分析,并建立一简支梁桥有限元模型,对比各疲劳荷载模型对钢构件的疲劳致伤能力。通过移动荷载分析,初步筛选各类型杆件的疲劳易损杆件,再根据我国相关规范中给出的疲劳荷载模型Ⅰ,进一步筛选出疲劳累积损伤较大的杆件作为该桥的疲劳控制杆件,并分别通过我国疲劳荷载规范和本文推导的疲劳荷载模型,对筛选的疲劳控制杆件进行疲劳强度校核,结果表明该悬索桥钢桁梁疲劳设计满足要求。（3）基于动态称重系统的杆件疲劳性能评估方法研究。对交通监测数据的车辆各参数概率模型统计分析,基于蒙特卡洛法模拟真实车辆随机过程,并将其作为疲劳荷载,对控制杆件的疲劳寿命进行评估,结果表明,在考虑交通量增长的情况下,钢桁梁的疲劳寿命大于桥梁设计使用年限。将该情况下的疲劳累计损伤作为接近真实的损伤情况,以损伤等效为原则,对第二章中未考虑多车效应的疲劳荷载模型进行修正,本文提出使用双车模型进行加载,探索不同加载间距造成的杆件累积损伤情况,寻找最优加载间距。结果表明若要得到最接近真实疲劳损伤,需区分杆件类型,制定不同加载间距。（4）杆件疲劳时变可靠度计算。从定性以及定量两个角度,采用有损分析法,以应力为敏感性指标,分析疲劳杆件对整个结构重要程度,研究表明,其重要程度与应力幅大小呈正相关。系统介绍结构可靠度相关理论及疲劳可靠指标计算方法,利用车辆监测数据,结合桥梁有限元分析模型,对清水河大桥钢桁梁重要杆件进行时变可靠度指标的计算。（5）基于可靠指标的疲劳预警及钢桁梁养护方案研究。详细阐述了桥梁检查方法和技术等级评定方法,并单独归纳适合于悬索桥钢桁梁的检查及技术等级评定要点。根据杆件疲劳累积损伤和疲劳时变可靠指标,展开疲劳双重预警方法研究,通过总结相关文献及规范要求,按紧急程度制定红、橙、黄三级预警,并针对不同预警制定相关的管理养护方案。（6）基于其他监测数据的杆件可靠度指标修正研究。本文提出分别基于应变、主梁竖向位移、倾角以及吊杆拉力监测数据,对基于车辆监测数据计算可靠指标的修正方法研究。对各监测内容与应力之间的相关性进行研究,提出考虑各输入数据的初始权重及其计算方法,应用人工神经网络实现可靠指标的修正。对于通过不同方法修正可靠度指标,本文提出借鉴层次分析法,计算修正权重系数。结果表明,修正后杆件可靠度指标均有所降低,但总体来看,该悬索桥钢桁主梁的杆件疲劳可靠性,在近几十年内满足要求。本文以清水河大桥健康监测数据为依据,推导出疲劳荷载谱和一辆标椎疲劳车,为本桥或一定区域范围内桥梁的疲劳评估提供荷载依据,并以此模型对钢桁梁杆件的疲劳强度进行校核,结果表明该桥的钢桁梁疲劳设计强度满足要求;对车辆监测数据进行特征分析,通过蒙特卡洛法模拟随机车辆,对钢桁梁杆件疲劳寿命进行评估,并提出标准疲劳荷载模型采用双车加载模式,结果表明其杆件疲劳寿命大于桥梁设计使用年限;以钢桁梁科学养护为目的,对杆件疲劳时变可靠度分析,根据可靠指标进行预警并制定相应养护策略,实现降低养护成本并提高养护效率的目的,为钢桁梁养护提供依据。