轨道交通桥梁作为城市轨道交通系统的重要组成部分,随着其服役期的增长会慢慢的开始出现各种病害,这些病害的持续发展将严重影响桥梁结构的承载能力和使用功能。近年来备受关注的基于结构振动信息的结构损伤识别方法可为城市轨道桥梁病害的早期诊断提供技术支持。传感器优化布置是利用基于振动信息的结构损伤识别方法进行各类结构健康监测及评估的重要环节。基于此,本论文将根据城市轨道交通桥梁自身的结构特点、受力特征和服役状态特殊性等,研发面向城市轨道交通桥梁结构的损伤可识别性传感器优化布置方法。具体的研究内容如下:(1)系统介绍了基于灵敏度模型修正损伤可识别的传感器优化布置理论,着重讨论了识别方程的不适定性对于损伤识别结果的影响;并基于此提出了一种最小化灵敏度矩阵条件数的传感器优化布置方法,并引入序列法和遗传算法对其实现优化求解。(2)选用结构模态信息为研究对象,以灵敏度矩阵的向量相互独立性、向量相关性以及灵敏度矩阵条件数作为优化目标实现了某单跨简支梁数值算例的传感器优化布置及结构损伤识别,并对序列法和遗传算法两种优化方法对应的传感器优化布置方案进行比较。研究结果表明,基于灵敏度矩阵最小条件数和遗传算法相结合的优化方法优化得到的传感器布置方案对应的识别结果精度最好。(3)以移动集中荷载作用下的结构加速度响应为研究对象,推导了基于结构动态响应灵敏度的结构损伤识别公式,并利用其实现了某三跨连续梁数值算例的传感器优化布置及结构损伤识别;以随机荷载作用下的结构加速度响应为研究对象,提出了一种基于响应分段平均相关函数的损伤识别方法,并应用其实现某单跨简支梁在随机荷载作用下的传感器优化布置和损伤识别,验证了该损伤识别方法和基于灵敏度矩阵最小条件数与遗传算法相结合的传感器优化布置方法对应的传感器布置方案在随机荷载和噪声干扰条件下的有效性。(4)推导了车-桥耦合系统的数值模型建立公式,并应用其建立典型城轨交通桥梁的车-桥耦合数值模型;通过未考虑和考虑未知车辆荷载参数的两种工况下,分别实现了某三跨连续梁数值算例的传感器优化布置及结构损伤识别。研究结果表明,所提出的损伤识别方法可以实现列车不确定性参数和桥梁损伤的同步识别,而基于灵敏度矩阵最小条件数与遗传算法相结合的传感器优化方法对应的传感器布置方案对应的损伤识别结果在噪声工况下的精度最高。