随着钢筋混凝土梁结构服役时间增长、车辆载荷日益增加及多因素环境的影响,结构存在的细微缺陷将伴随服役历史以裂缝形式不断累积发展,使结构刚度、承载能力等不断衰减,直至结构出现低应力下疲劳破坏。以往科学技术手段的不足,钢筋混凝土梁结构在服役时期的疲劳性能分析多针对节点开展应力-寿命曲线、局部疲劳试验及表观裂纹现象分析等手段。随着科学及理论技术的进步,逐渐开始结合桥梁健康监测技术对服役桥梁的疲劳损伤进行研究,即从应力应变等监测信息出发,进行结构疲劳损伤分析,以识别服役桥梁在运营期间的疲劳损伤和评估安全状况。本文在阐述结构损伤理论的基础上,从监测信息数据处理、结构残余应变分析等几个方面,开展在役钢筋混凝土梁结构的疲劳应力计算及特征指标值研究,并初步实现了对钢筋混凝土梁结构桥梁的疲劳实施识别和安全状态评估。论文的主要研究内容包括：首先,通过对长期应变监测数据的处理获取了钢筋混凝土梁的阶段标准循环块及实时应力特征值,在考虑结构实时损伤和应变能率等效基础上,计算有效疲劳应力的参数值及发展变化趋势。其次,在疲劳应力参数计算基础上,考虑混凝土在往复疲劳荷载下损伤产生的残余应变,分析残余应变对结构疲劳性能的影响,建立了实时监测信息下的疲劳刚度损伤模型,提出了能够反映结构疲劳状态的特征指标值,即应力指标、刚度指标及损伤因子。再次,通过疲劳应力特征指标的研究,建立了基于监测信息处理的钢筋混凝土梁疲劳应力参数值及特征指标值计算模型,通过对实桥结构模块进行的计算验证,证明了采用长期监测信息获取结构疲劳应力特征指标的可行性。最后,基于上述的理论分析,云南高速公路典型钢筋混凝土连续刚构桥——小熊猫大桥为依托,展开了实时监测数据处理、结构阶段标准循环块获取、有效疲劳应力参数值计算、残余应变模型计算、结构疲劳刚度衰减计算、疲劳损伤及疲劳应力下的特征指标值研究,表明目前小熊猫大桥疲劳安全性能状态良好。