建设特高压输电线路作为我国电力系统的发展趋势,使Q420等高强钢的使用逐渐普及。在输电线路的服役环境中,输电塔可能遭受酸雨腐蚀及风致疲劳等长期持续的不利影响,从而产生材料损伤,导致结构性能的弱化,甚至引发倒塔事故。为了预防灾害事故的发生,了解和把握恶劣环境下输电塔钢材的损伤演化规律至关重要。鉴于此,本文主要从Q420B高强钢腐蚀疲劳试验及腐蚀疲劳损伤模型、复合随机振动高阶分析、非线性腐蚀疲劳损伤时频域分析方法、大型结构体系多尺度有限元模拟四个方面开展了研究,提出了输电塔结构体系腐蚀疲劳损伤随机演化的频域简化分析方法及时域精细化分析方法。本研究主要包含以下几方面内容:（1）酸雨环境下Q420B高强钢腐蚀疲劳裂纹萌生及扩展试验及模型研究。首先,研究了Q420B钢材腐蚀疲劳裂纹萌生寿命规律、腐蚀疲劳损伤演化规律、腐蚀疲劳裂纹扩展速率规律及腐蚀液p H值、喷雾方式、应力比对裂纹扩展速率的影响。其次,参考基于连续损伤力学的高周疲劳损伤演化模型以及基于断裂力学的点蚀腐蚀坑转裂纹模型,提出了完全基于连续损伤力学的点蚀腐蚀疲劳裂纹萌生判据及相应的腐蚀疲劳损伤演化模型;再次,采用两类材料试验数据验证了提出模型的有效性。最后,使用前述腐蚀疲劳裂纹萌生试验数据拟合了Q420B钢材的腐蚀疲劳损伤演化模型。（2）平稳高斯激励下结构复合随机振动的高阶分析方法研究。首先,引入条件期望概念分离结构参数与高斯激励过程的随机性。其次,结合多点高斯向量过程的分解方法以及虚拟激励法,提出了多点平稳高斯激励下复合随机振动高阶分析方法,同时给出了单点激励特例的响应高阶矩谱计算式。最后,通过算例验证了提出的单点及多点复合随机振动高阶方法的计算精度及效率。（3）基于非线性损伤模型的疲劳、腐蚀疲劳损伤频域分析方法研究。首先,借鉴了疲劳时域分析方法中块循环跳跃技术的概念,将非线性疲劳损伤演化过程分段线性化。其次,对每一个线性段引入加载顺序无关的假设,并将Dirlik应力范围概率密度函数与非线性疲劳、腐蚀疲劳损伤演化模型相结合,提出了基于非线性损伤演化模型的疲劳、腐蚀疲劳频域分析方法。最后,基于随机疲劳荷载试验数据及数值模拟验证了提出的频域方法的有效性。（4）基于多尺度有限元模型的输电塔结构体系腐蚀疲劳损伤随机演化的频域简化分析及时域精细化分析。首先,基于提出的Bayes更新点估计方法、导线挂点荷载功率谱模型以及前述的非线性疲劳损伤频域方法,提出了针对输电杆塔腐蚀疲劳损伤随机演化的频域简化分析方法。其次,基于提出的改进Bayes更新概率密度演化法和疲劳损伤时域分析方法,提出了针对输电塔结构体系腐蚀疲劳损伤随机演化的时域精细化分析方法。再次,对某实际工程中的特高压输电塔结构体系进行了串并行混合多尺度有限元建模及模型验证。最后,对基于多尺度模型的输电塔结构体系进行了酸雨环境下腐蚀疲劳损伤随机演化的频域简化分析及时域精细化分析,以实例阐述了提出的两种分析策略的分析效果。