桥梁是道路交通的咽喉，桥梁的通行能力直接决定着整个道路的通行能力。施工质量、材料老化以及交通荷载的增长等因素可能会导致桥梁的使用状态退化或不满足交通荷载增长的需求。在这种情况下，如果不对桥梁进行有效的监测，准确掌握桥梁的使用状态信息，很可能会导致桥塌车毁的交通事故，对人民的生命和财产造成极大地伤害。因此，桥梁监测是一项十分有意义的工作。所谓桥梁监测就是采用预埋等方式在桥梁结构中布置一些监测仪器，实时采集桥梁的不同响应，根据响应对桥梁结构的使用状态进行判定。桥梁的监测参数一般包括位移、应变、变位、温度、动力响应等，而其中位移是一个容易精确测量的重要参数。并且位移可以同桥梁的刚度建立内在联系，因此桥梁结构的位移监测备受人们的青睐。当桥梁跨越江、河、山涧等障碍物，或跨越城市道路时，由于不能布设固定支架，传统的接触式位移测量方法存在无法安装的困难，并且位移测量装置存在人为损坏的风险。而采用可以固定于桥梁上的静力位移测试设备（例如静力水准仪等），又不能实时采集桥梁的动态位移信息。面对这种困境，如何实时获得桥梁结构的位移信息是一个十分有意义的研究课题。对于梁式桥而言，桥梁结构的应变与位移存在一定的内在联系，通过应变的实时监测数据来获取位移信息是可行的。对于混凝土梁式桥，实测应变中包含了混凝土的徐变、收缩、温度、恒载以及活载等引起的应变。如果想要获得活载引起的桥梁结构位移响应，则需要实测到活载引起的桥梁应变。在混凝土梁式桥的监测中，实测应变包含了徐变、荷载等多种因素引起的应变。因此，如何从监测应变中对各种因素引起的应变进行分离是十分必要的。裂缝是混凝土梁式桥最为典型的病害之一，裂缝对桥梁结构的耐久性、强度和稳定性都存在一定的影响。因此，准确的掌握裂缝信息，从而采取适当的维修和加固措施对于确保桥梁的安全通行是十分必要的。引起混凝土梁式桥出现裂缝的因素很多，例如荷载、温度变化、收缩、地基础变形、钢筋锈蚀、冻胀、施工材料质量以及施工工艺质量等都会引起裂缝。混凝土梁式桥中的裂缝一般存在两个特点：（1）隐蔽性，包括裂缝早起的隐蔽性和出现在隐蔽部位的裂缝隐蔽性；（2）数量多，对于使用一段时间的老桥，裂缝数量可能会很多。如果采用传统的无损检测方法，则势必要浪费大量的人力和物力，并且难以发现隐蔽部位的裂缝病害。研究表明，桥梁结构的动力参数对裂缝存在一定的敏感性。如何通过动力参数的变化来准确的识别出裂缝损伤是桥梁工程领域一个十分重要的研究方向。本文依托863国家高科技研究发展计划项目“季节冻土区大范围道路灾害参数监测与辨识预警系统研究（2009AA11Z104）”，针对梁式桥监测中的应变-位移转换技术及裂缝损伤识别方法进行研究，主要开展了以下研究工作：1、从位移和应变的基本定义出发，通过建立二者的内在联系，来形成基于应变计的梁式桥位移动态测量方法。本方法无需任何位移测量仪器，只利用已有的应变数据，便能实时地分析出桥梁位移，并能形成位移的动力响应。分别对简支梁和连续梁进行了数值模拟分析，模拟分析结果表明，采用本文方法形成的简支梁和连续梁位移静力响应和动力响应精度均较高，在应变数值混有1%随机误差的情况下位移的静力响应和动力响应的误差小于5%。2、对徐变机理、徐变理论和徐变预测模式进行深入研究的基础上，采用有限元方法与递归方法相结合，形成了基于有限元方法的徐变效应分离两层次递归算法，该算法可以实现徐变效应引起的应变和外荷载引起应变的分离。以长春市东风大街立交桥为工程依托，对本文提出的徐变效应分离算法进行了验证。实践结果表明，本文提出的徐变效应分离算法是可行的和有效的。3、对基于伯努利梁模型及基于有限元方法的带裂缝工作的简支梁模态参数理论分析模型进行了分析。基于理论分析模型计算了多种裂缝损伤工况下简支梁的模态参数，分析了裂缝宽度和裂缝高度等参数对简支梁模态参数的影响规律。并且对比了这两种理论计算模型的特点。4、以多片简支梁桥为研究对象，采用基于模态柔度差曲率及优化支持向量机的分步识别法（PSO-SVM）实现其损伤位置及程度的识别。该方法首先通过模态柔度差曲率指标实现结构的损伤定位；其次通过粒子群优化支持向量机实现结构的损伤程度识别。以一座五片简支T梁桥的数值模拟结果来说明本文方法的识别精度和有效性。数值模拟结果表明，PSO-SVM可以准确的实现多片简支梁桥的单位置及多位置损伤定位；对裂缝深度的识别精度较高，最大相对误差为4.13%。