运营桥梁结构的安全预警系统能对其安全状况进行实时在线监测,并及时反馈给相应的管理部门,以便于及时采取处理措施。结构损伤识别方法是结构安全预警系统的核心,国内外学者对这一课题已开展了广泛的研究,并取得了丰硕成果。然而,现有的研究方法大多是基于先验结果的数值模拟和实验分析,在实际工程的应用中,存在着严重的适用性问题及其他诸多不同于实验和数值模拟的难点。因此,针对在役桥梁在环境随机振动下的结构损伤判别方法成为新交通环境下众多既有桥梁结构安全性问题研究的切实需求。本文以随机振动下桥梁结构的监测数据为基础,开展了基于结构响应互相关函数分析的结构安全性预警方法研究,具体内容如下:(1)阐述了不同噪声影响下结构响应间互相关函数的理论解析式,并建立了采取互相关函数幅值向量作为损伤识别指标的具体方法,用数值算例验证了该方法的适用性,分析了该方法在工程应用中的不足。(2)阐述了当前几种主要振动信号处理的方法,系统地介绍了基于小波变换振动信号处理方法的理论基础以及去噪的基本原理,分析了影响小波去噪效果的关键性因素,通过仿真实验对比各类小波去噪方法的优缺点以及工程实用性,并将仿真实验得到的最优小波去噪方法应用到在役桥梁的真实监测数据分析中,验证了该方法在随机环境激励下处理振动信号的可行性和有效性。(3)从结构安全性预警方法着手,根据统计学原理以及互相关函数幅值向量基本原理提出了数据的预处理、基准互相关幅值向量的确定和预警阈值的确定及更新等方法,并将之应用到莫兰蒂台风前后的运营实桥结构安全性监测分析中。分析结果表明,基于随机振动互相关函数分析的桥梁结构安全性预警方法能有效地应用到运营实桥的结构监测中。