桥梁安全监测系统作为一种新兴的桥梁安全监控手段,融合了现代传感器技术、网络通讯技术、计算机技术、信号分析与处理技术及结构分析等多领域多学科的理论和技术。近年来对这一领域的研究已经逐渐成为国内外桥梁研究工作的新热点之一。宁波火车南站铁路桥位于交通繁忙的沪杭甬铁路线上,桥梁的支撑体系采用轻型钢格构构件,同时,桥梁下方的软土基础需要进行深基坑的开挖。因此,确保铁路线的运营安全与桥下软土深基坑开挖施工安全就成为该桥运营的重中之重。本文针对宁波火车南站铁路桥的结构构造特点和桥下软土基础进行深基坑开挖的复杂施工条件,就建立该桥自动化安全监测系统监测基坑开挖过程中铁路桥的运营状态等一系列关键问题进行了深入研究。主要工作和成果如下：(1)针对桥下基坑分阶段开挖、铁路桥基础和边界条件不断变化,提出了分批次、逐步安装传感器的监测系统建设方案。基于MATLAB、 Visual Basic和SQL server三大平台的混合编程方式,开发了模块化监控软件,以满足多批次传感器布设的需要。(2)建立了该桥安全监测系统,实现了自动采集、自动分析处理、自动生成报表、自动报警等功能。(3)基于EMD分解、随机减量法、ITD法等时域模态分析理论,结合MATLAB振动信号工具箱中的数字滤波技术和最小二乘法消除趋势技术,对宁波铁路桥的监测系统的桥梁振动实测信号进行分析计算,得到了结构在各开挖阶段的前5阶模态频率和模态阻尼比。(4)通过对宁波铁路桥的长期监测,得到了基坑开挖对于桥梁动态位移和动态加速度的影响趋势,归纳总结了不同车型的列车通过桥梁时的动力响应特征。监测期间,位移、加速度、动应力均未出现超出预设的安全警戒值的异常情况,该桥处于安全可控范围且运营状态良好。