悬索桥以超大的跨越能力、灵活的适应性、成熟的施工技术等优点,备受人类青睐。主缆是悬索桥的生命线,吊索是主梁与主缆之间的传力构件。锈蚀是影响悬索桥主缆和吊索安全的主要问题。加强缆索系统的监测,探索悬索桥缆索锈蚀风险评估技术和方法,是悬索桥安全营运和正常服务的关键。本文依托交通运输部建设科技项目“在役长大桥梁运营安全风险防控与示范”(项目编号:2015318J30050),针对在役状态下悬索桥主缆和吊索锈蚀状况,开展了缆索结构加速腐蚀实验,建立了利用三轴磁场强度对缆索锈蚀状态评定的方法,研究了在正常使用状态下悬索桥缆索锈蚀风险概率计算方法,并结合工程实例,评估了悬索桥缆索锈蚀状况,计算了桥梁风险概率。主要研究工作与结论如下:(1)研究了悬索桥缆索结构锈蚀机理,通过室内电化学腐蚀试验,对3组钢绞线、5组钢丝绳加速腐蚀,利用三轴磁通门磁力仪对不同锈蚀状态的钢绞线和钢丝绳进行测试,建立了三轴磁场强度与不同腐蚀程度的钢绞线、钢丝绳的锈蚀失重率之间的关系。(2)研究了悬索桥缆索锈蚀重大风险场景评估方法,建立了缆索锈蚀风险概率评价指标体系,基于悬索桥现场检测锈蚀评定方法和风险概率计算,以缆索锈蚀风险概率为指标的评价方法对悬索桥缆索锈蚀重大风险场景进行评估。(3)研究悬索桥缆索锈蚀风险概率计算方法,分别分析了悬索桥缆索结构抗力概率影响因素和荷载概率影响因素,建立了在正常使用状态下缆索结构的抗力概率模型、荷载概率模型,建立了基于专项检测和数值模拟的缆索锈蚀风险评估方法。(4)开展了基于悬索桥缆索结构现场检测与有限元模拟的缆索锈蚀评估方法研究。依托坝陵河大桥开展了主缆和吊索锈蚀状况检测,根据抗力概率模型、荷载概率模型计算方法及其概率模型正态分布曲线,分析了坝陵河大桥吊索、主缆锈蚀屈服破坏的风险概率。