随着悬索桥跨径的日益增大,结构趋于轻柔,对风的作用更加敏感,风作用下桥梁结构的安全性已成为人们极为关注的重要问题。桥梁抗风属于起步较晚的学科领域,仍存在许多需要精细化研究以及尚未解决的问题。依托国家自然科学基金重点项目《大跨度桥梁结构风致动力灾变的原型观测与验证》(项目编号：90815022),结合现场实测及理论分析方法,本文对某大跨度悬索桥的风环境及响应实测、风雨共同激励、风振疲劳寿命以及构件在极值风作用下的安全评定等进行了研究,主要内容如下；(1)结合东海某大跨度悬索桥的风场监测系统,同步实测了桥面及桥塔处的风速,针对两年的实测结果,采用统计及频谱分析方法对桥位处风场特性进行了研究。结果表明,无量纲幂指数随风速增大而减小并趋于平稳；湍流强度亦随风速增大而减小且统计结果大于规范值；水平及竖向风谱与规范吻合较好,但实测谱值在低频段偏低；风场流过断面后下游平均风速减少、湍流强度显著增大、相关性明显减小、频谱特性亦发生明显改变。(2)结合东海某大跨度悬索桥的振动监测系统,同步实测了加劲梁及吊索的风振响应,并探讨了风振响应的理论分析及其与实测值的对比。结果表明,加劲梁的加速度响应RMS值与垂直桥面平均风速基本呈线性关系,其动力特性随风速变化基本稳定；吊索振动主要是某一高频范围内的共振,共振频率随风速增大基本呈线性；抖振时域响应的理论分析结果与实测值仍难以完全吻合,且理论结果要明显大于实测值。(3)基于降雨的基本特性,得到雨滴对桥面的冲击力,同时考虑雨滴作用与桥面运动之间的耦合,提出了降雨的冲击荷载及降雨阻尼单元模型,并以东海某大跨度悬索桥为对象探讨了风雨共同作用对加劲梁抖振响应的影响。结果表明,考虑强降雨的作用会增大结构顺风向的位移响应均值,竖向及扭转位移响应均值则影响较小,同时由于降雨产生阻尼作用,响应的RMS值均会减少。(4)基于降雨的阻尼模型,建立风-雨-桥梁耦合系统的颤振运动方程,提出了考虑降雨影响的颤振分析方法,并以东海某大跨度悬索桥为对象进行了探讨。结果表明,由于降雨产生阻尼作用,结构的颤振临界风速会进一步提高,然而由于雨滴的质量较小且垂直降落的速度不大,因此对颤振风速的影响程度有限。(5)基于东海某大跨度悬索桥桥位处平均风速的现场连续观测结果,探讨了疲劳风的风速风向分布,结果表明,疲劳风速分布能很好地符合威布尔分布；采用时域方法对该桥加劲梁的风振疲劳寿命进行了分析,同时针对大跨度悬索桥的风振特点提出了频域内仅考虑共振响应的疲劳分析简化方法；跨海悬索桥长期处于海洋性的腐蚀环境之中,腐蚀疲劳的共同作用会大大降低吊索的风振疲劳寿命。(6)提出服役吊索考虑腐蚀和断丝的强度模型,结合Monte-Carlo方法,探讨了极值风作用下吊索的可靠度分析方法,并以东海某大跨度悬索桥为对象进行了分析。结果表明,吊索强度可靠指标随断丝率的增长基本呈线性衰减,钢丝的腐蚀对吊索可靠度的影响不容忽视,且腐蚀钢丝变异系数的改变对可靠指标的影响更为显著。