吊杆、斜拉索等索构件为拱桥和斜拉桥的重要受力构件,容易受到腐蚀损伤以及偶然极限荷载等的作用而导致其破断并危及整个结构的服役安全。为有效的了解此类桥梁结构的服役状态,需要系统研究其索构件的损伤情况以及破断后对结构整体的影响。本文分别对钢管混凝土拱桥服役吊杆的腐蚀状态、斜拉桥由于偶然极限荷载导致拉索破断后全桥的动力响应以及斜拉桥的系统可靠度方面做了相应的研究。(1)结合国内某钢管混凝土拱桥的吊杆更换工程,利用更换下来的吊杆,首先通过试验研究了内钢丝的腐蚀损伤情况,得到吊杆内钢丝的均匀腐蚀程度和点蚀程度以及对应的概率分布;然后通过试验确定腐蚀钢丝的应力-应变本构关系,研究腐蚀对钢丝本构关系的影响,并通过研究吊杆的荷载-应变关系,揭示腐蚀对吊杆极限承载能力的影响。(2)采用ANSYS有限元软件建立一座处于悬臂状态的斜拉桥模型,进行了拉索着火后相继破断的非线性动力分析,研究不同断索路径下结构的极限承载情况,并对不同位置拉索着火破断以及相邻拉索不同着火时间进行参数分析,研究其对桥梁关键构件和截面的动力响应的影响,得到悬臂状态斜拉桥外索破断比内索破断更危险,且拉索破断对主塔的影响要大于主梁。(3)采用阶段临界强度分枝-约界法研究了一座斜拉桥模型在外荷载作用下的系统可靠性,进行了主要失效模式的搜索,计算各失效模式和系统的可靠度指标及相关系数矩阵,发现系统各失效模式之间近似线性相关;同时分析了斜拉索抗力衰减对结构系统可靠度的影响,得到拉索抗力衰减对斜拉桥结构失效模式影响很小;最后研究了该斜拉桥模型在不同断索情况下的系统可靠度,结果表明,外索破断后剩余结构系统可靠度指标降低较多。