本文以济南黄河大桥为工程背景,通过有限元模拟研究该桥的三种极限状态,建立其安全预警指标体系,分析健康监测系统采集到的监测数据,结合预警指标体系,评估其使用状况。根据济南黄河大桥实际参数建立其有限元模型,并对有限元模型进行修正优化,使其更加符合桥梁实际的受力、变形状态;根据斜拉桥的结构特点,选取结构在各种极限状态下的预警指标,利用Midas分析出各预警指标的结构影响线,得出移动荷载最不利加载位置。结合桥梁设计规范中对正常使用和承载能力两种极限状态下荷载的定义,分别设计其相关的荷载组合,根据最不利加载位置进行车辆荷载加载。计算有限元模型在各种荷载组合作用下的预警指标响应值,得出有限元模型在两种极限状态下各指标的响应极值。简要介绍几种常见的结构抗震理论,详细介绍基于结构性能抗震的Pushover和能力谱原理,给出地震荷载作用下结构性能点的求解过程。根据Pushover的分析特点和济南黄河大桥的结构特点,分离出黄河大桥索塔和主梁模型,分别代表整桥模型在地震荷载和车辆荷载作用下的结构响应。对索塔和主梁模型进行Pushover分析,结合能力谱方法,分别计算索塔在地震荷载和主梁在车辆荷载作用下的弹塑性变形最大值,并以此确定黄河大桥在地震和车辆荷载作用下的弹塑性变形能力极限状态。通过有限元软件Midas对济南黄河大桥三种极限状态的模拟分析,建立黄河大桥的安全预警指标体系。介绍斜拉桥预警指标体系建立的方法及过程,分析健康监测数据,结合预警指标体系,评估济南黄河大桥的使用状态。