近年来国内的基础设施建设日益完善,特别是桥梁建设取得了举世瞩目的成就,桥梁结构正朝着跨径更长、构造更复杂的方向高速发展,随之也对结构的安全性提出了更高的要求,其中进行高精度的结构损伤识别是重中之重。当前在结构损伤识别领域,许多学者发展出了卓有成效的理论方法和计算模型,而利用广义卡尔曼滤波进行物理参数识别,凭借着最能直观地反映结构状态特性的优势,已成为研究剪切型建筑损伤识别的重要方法,但是将其应用于桥梁损伤识别领域的理论基础仍相对薄弱,因此本文基于广义卡尔曼滤波围绕了三类方法来进行桥梁物理参数识别,获得了损伤识别信息:(1)进行了桥梁整体参数识别法下梁式桥梁结构状态方程和观测方程的推导过程,借助算例具体分析出此方法对阻尼不敏感,将桥梁的质量和刚度作为待识别参数,当外加激励为规律性强的简谐荷载和毫无规律的实际地震波,桥梁整体参数识别法都表现出了高抗噪性、稳定性和精确度,但识别速度和初值选择存在显著差异;自由度的增加和损伤的存在不会造成识别精度的显著降低,刚度参数可以作为判定结构发生损伤的有效参数;除了高斯白噪声,叠加非高斯t函数噪声会让物理识别精度降低但精度始终稳定在一定范围内,适用于需要获得稳定识别参数值的情形;(2)引入了基于广义卡尔曼滤波的桥梁双单元物理参数损伤识别方法,以相邻的子单元作为研究对象,有效地降低了矩阵维度和编程难度。相较于桥梁整体参数识别法,能够获得更高的刚度参数识别精度,适用于鉴定发生刚度损伤的桥梁,但识别同一座桥时收敛速度是稍慢于桥梁整体识别法的,由于其单次识别仅能获得相邻两个单元的物理参数识别值,因此更适用于损伤位置大致已知的桥梁;(3)推导了基于广义卡尔曼滤波的静力凝聚法,实现了仅获得平动响应便能够识别考虑转动效应的梁式桥梁结构物理参数并进行损伤识别。通过对比三种数值积分方法下的识别精度,发现四阶龙格库塔积分下的识别精度更好,且发生损伤的单元刚度识别精度低于未损伤刚度,此外刚度参数和阻尼系数?的抗噪性非常好,刚度参数的初值取值越靠近真实值,识别精度越高,而当初值误差过大或数量级不同时会发生不能收敛或识别值误差远超过10%的情形。本文的研究成果为广义卡尔曼滤波在梁式桥梁结构损伤识别领域的应用提供了理论基础和数据支持。