Le vieillissement des ouvrages d'art est un phénomène inévitable. Néanmoins leur endommagement au cours du temps dépend de paramètres qu'il faut surveiller de manière fiable pour avoir une connaissance réelle de leur état structurel. De plus, dans un contexte de changement climatique et d'augmentation de la fréquence d'apparition d'évènements extrêmes, les ouvrages peuvent subir des vieillissements accélérés. La maîtrise des paramètres structurels des ouvrages d’art en temps réel devient donc indispensable car elle permet d'introduire de manière rationnelle un suivi de l'état de santé du ponts qui jusque-là était pris en compte de manière empirique. Cette thèse se concentre sur le suivi des conditions aux limites des structures, dont une évolution peut être liée à actions extérieures. Comme cas d’étude, notre attention s'est portée sur le phénomène d’affouillement : celui-ci est l’une des principales causes d’effondrement de pont, par le changement des conditions d’appuis des ouvrages. Les méthodes classiques de suivi de l’affouillement font appel à des suivis hydrauliques et géophysiques (radar, sonar, ADCP…). C’est en ce sens que les travaux portés par la thèse sont assez novateurs, et posent la question suivante : comment détecter un changement des conditions aux limites, provoqué par l’affouillement, via des mesures de vibrations ? Une combinaison des modèles de sols issus du domaine de l’interaction sol-structure (ISS) et de l’analyse modale nous a permis d’établir des relations liant les caractéristiques fréquentielles de la structure et le phénomène d’affouillement. Une fois ces modèles établis, viennent la validation expérimentale et le développement d’une méthode entièrement automatisée de détection d’affouillement. Pour cela, des essais en laboratoire et une instrumentation in situ ont été mis en place : les résultats observés montrent l'intérêt du suivi vibratoire pour le suivi de l'affouillement