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通过少数样本实现极值风荷载的准确估计是结构抗风研究中需要解决的难点之一。本文通过对相关方法的比较分析，发展了一种适用于大跨屋盖结构的小容量样本风荷载极值估计方法。首先解决了两个关键问题：一是提出了基于“风压脉冲”的独立峰值提取方法，以解决小容量样本极值估计时极值样本不足的问题；二是结合加权最小二乘法对独立峰值进行概率分析，建立起样本极值的概率模型，以获得样本极值的最优无偏估计。结合球面屋盖的多次采样风洞试验，将本文方法与“独立风暴”法及其改进方法进行对比，验证了本文方法的有效性。最后，基于本文方法对工程常用的峰值因子法进行了评价，结果表明峰值因子法取值偏低。