进入21世纪以来,我国已经陆续发生了重大桥梁安全事故,给人民的生命和财产安全造成了严重的损失,因此建立合适的桥梁结构状态评估体系对桥梁进行状态评估是十分必要的。目前的桥梁结构状态评估方法众多,涉及的范围也相当广泛,但以桥梁挠度作为结构状态评估的方法更能反映桥梁的实际运营状况。现实状况下,桥梁挠度是多种作用效应挠度信号的叠加,可以通过相关算法将其分离成车辆荷载效应挠度、长期下挠效应挠度和温度荷载效应挠度。而D-S证据理论具有处理多源不确定信息融合的能力,能够形成直观可靠的决策。因此,本文以桥梁挠度结构状态评估问题为出发点,开展了桥梁挠度分级预警机制的构建和D-S证据理论改进方面的研究,形成了基于改进D-S证据理论和桥梁挠度的结构状态评估方法。主要研究内容和结论如下:(1)建立了桥梁挠度分级预警机制。首先,考虑实际车流荷载和桥梁设计荷载的作用分别进行了数值模拟,掌握了车辆荷载作用下桥梁挠度变形规律,依据相关规范及车辆荷载挠度极值,构建了车辆荷载效应挠度分级预警机制;其次,为了掌握典型大跨径梁桥在内外因素作用下的长期下挠特性,统计了国内外典型桥梁下挠数据,基于这些统计数据回归分析出大跨径梁桥长期下挠的数据特征,构建了长期下挠效应挠度分级预警机制;最后,推导了温度场作用下桥梁结构挠度有限元数值模拟方法,分别考虑了梯度温度和整体升温特性,依据规范对温度挠度的限值要求结合数值模拟结果,构建了温度荷载效应挠度分级预警机制。(2)提出了改进的D-S证据理论融合框架。首先,考虑到传统的基础分级方法的评价结果具有区间不确定性,采用了区间数表示各基础分级方法的评价结果;其次,引入了欧氏距离理论将传统的D-S证据理论基本概率分配函数加以改进;再则,考虑到实际评估过程中冲突系数过大的问题,使用了证据关联系数方法对冲突系数进行了修正;最后,采用了熵权法对桥梁作用效应及评估对象进行权重的分配,将其融入到新的D-S证据理论评估方法当中,并给出典型的算例,评估效果较好。(3)将改进D-S证据理论评估方法应用于实际工程,达到了较好的评估效果。首先,建立了桥梁动挠度监测系统并对系统内部硬件和软件组成及选型设计进行分析,并解决了监测系统工程应用中的零点漂移问题;其次,采用了挠度分离的方法对挠度信号进行了分离,将实测挠度信号分离出车辆荷载效应挠度、温度荷载效应挠度和长期下挠效应挠度三种成分;再则,将实测数据取极值进行正态拟合取68.27%作为概率保证,结合该桥长期下挠的数据特征,构建了实测数据挠度区间值;最后,采用D-S证据理论改进方法对桥梁挠度结构状态进行了评估,最终结构状态综合评估等级为B级,评估结果表明该桥梁结构状态较好。