桥梁结构在使用过程中，不断受到车辆荷载、冲击作用、温度变化、强风等各种因素的影响，有可能会出现结构局部损伤和过早老化。尽管这种现象不会立即导致整个结构的破坏，但它对结构的安全性构成了潜在的危险。随着时间的推移，由于应力集中、疲劳等因素影响，会使桥梁结构局部损伤不断扩展和增大，使得整个结构的承载能力逐步下降，从而导致结构的破坏。当桥梁受到损伤时，为了保证运行列车的安全，必须在尽量短的时间内，对桥梁状态做出评价，判断列车能否按照既有速度运行，即是否需要减速运行，是否需要封闭交通对桥梁进行加固处理。针对上述问题，本文提出一套综合应用结构试验、运营状态诊断、模态试验的铁路桥梁状态诊断技术：(1)通过铁路桥荷载试验，了解结构在荷载作用下的实际工作状态，借以综合判断结构的承载能力和制定安全运营条件；(2)利用实测数据，总结了强梁弱墩和强墩弱梁情况下的梁跨中横向振动主要影响因素：总结了墩高、墩顶横向刚度、频率、车速和振幅关系：利用布置在墩身和梁体上的拾振器可以初步的判定病害的范围；(3)利用测得的横向自振频率和横向振幅来判断桥梁的运营状态；利用模态试验可以准确的得到墩和梁的横向自振频率以及其它模态参数，为后来曲率模态分析结构损伤做数据基础；(4)采用了聚能力锤和变时基采样技术，可以有效的对大型结构进行激励，准确的得到结构的前几阶模态；(5)用有限元法对铁路实体模型进行了计算，从理论上证明曲率差模态识别铁路梁、墩伤损的可行性，曲率差模态对结构的损伤更为敏感，可以实现对结构伤损的准确定位；但进行数值计算时没有考虑到噪声的影响，而在实际应用中，可能会遇到环境噪声等诸多问题，需要采取措施来减小这方面的影响，提高检测精度；(6)初步建立广州铁路(集团)公司管内部分桥梁一阶横向自振频率库，可根据桥梁横向自振频率的变化来判断桥梁的工作状态；(7)综合运用铁路桥梁状态诊断技术，在不影响铁路正常运营的情况下，准确诊断出东三号桥的病害，并提出了相应的加固措施，成功的进行了病害整治，取消了限速。