冰与结构的动力相互作用而引发的冰激振动以及冰载荷的识别问题,是目前冰力学中的核心和热点问题。但由于问题的复杂性,公认的能够描述冰-结构动力相互作用力学机制的数学物理模型还远未找到,对冰激振动机理的认识也未统一,现有各类冰载荷的识别方法还存在着许多不尽人意之处。桥梁结构作为跨海大桥或河流中重要的交通枢纽,其冰激振动问题不容忽视。本文利用大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室优良的实验条件,开展了冰激桥墩振动模型试验以及动冰载荷识别的研究,主要内容和研究成果分为以下三部分:首先,模型试验是冰力学研究中十分重要的一种方法和手段,但目前国际上动冰力模型试验的发展还不够成熟。在静冰力模型试验的基础上,针对冰激桥墩振动问题推导了理想化的动冰力模型试验相似律,但由于相似准则要求比较苛刻不便于应用,通过引出合理的假设提出了一种修正的容易实现的动冰力模型试验相似律。并以某桥墩为例,应用有限元数值模拟,分别对原型和模型各物理量的相似比尺进行了验证,结果表明修正的动冰力模型试验相似律是合理的。其次,为了研究冰激桥墩振动的机理和特点,以某桥墩为背景,设计了一套试验方案,同时为了实测冰力时程,自行研制了一种光纤光栅冰力传感器,实测结果反映良好。然后,利用DUT-1模型冰,模拟了三种冰速(低、中、高)变化时的冰-桥墩动力相互作用过程,实测了冰力和桥墩各测点处的响应。试验现象和结果表明:低冰速下,冰排发生压屈破坏,中高冰速下则发生挤压破坏;将实测的冰力换算到原型上,数值和量级均与实际较符合,试验还证实了挤压破坏产生的冰力与比弯曲破坏要大;随着冰速的增加,动冰力的峰值有增大的趋势,频谱分析显示其具有较为丰富的频率成分:实测的位移和加速度数值均较小,但随着冰排速率的增加有逐渐增大的趋势,位移频谱分析表明桥墩结构主要以第一阶模态振动。另外,建立了考虑动水压力影响的冰激桥墩振动有限元模型,将实测的冰力作为已知输入进行数值模拟,计算结果表明:实测值和计算值在随时间变化规律上基本相同,最大相对误差接近30%,是比较理想的。最后,提出了应用精细时程积分方法进行冰载荷的识别。根据该方法的基本原理,假设外载荷在离散的时间间隔内按线性变化,详细推导了单自由度体系和多自由度体系的载荷识别公式并编写了程序;经算例详细论证表明:该方法形式简洁明了,适用性强,计算量小且效率很高,应用方便。