台风是我国东南沿海地区常见的自然现象，由于其无法控制性和巨大的破坏性，每年都会造成大量的人员伤亡和重大的财产损失。我国现行结构抗风设计规范使用的Davenport风速谱是对常态风采用平稳随机过程的各态历经假设，通过统计研究得到的。台风属于强风过程，已有的研究表明台风具有明显的非平稳性。本文通过研究台风的非平稳性，用时频域分析结果修正经验风速谱，并分析台风非平稳性对结构响应的影响，为将来指导台风高发区的结构抗风设计提供参考，以达到结构抗风设计既安全又经济的目的。本文主要内容如下：从数量统计上对比常态风和台风黑格比实测数据的平稳性差异。用轮次检验法对常态风和台风黑格比的顺风向10min实测风速样本进行平稳性检验，验证了常态风平稳性假设的合理性及台风黑格比在数量统计上体现出的明显的非平稳性。用经验模态分解(EMD)法提取台风黑格比10min脉动风速的趋势项，分析了采用不同区间长度做轮次检验对EMD方法提取趋势项有效性的影响。对比常用的时频域分析方法，选择了HHT方法作为非平稳性研究的工具，应用该方法对非平稳样本进行时频域分析，推导出了能够反映脉动风样本非平稳特性的且与Fourier功率谱在本质上具有相同物理意义的Hilbert功率谱。定义了用以调整von Karman谱的风速谱调整系数(n)和用以描述样本非平稳程度的非平稳指数NI (n)，通过对台风黑格比非平稳样本的统计，拟合出了风速谱调整系数(n)的期望值表达式e(n)。通过e(n)得到了考虑非平稳性的顺风向脉动风速修正谱——修正von Karman谱。依据《建筑结构荷载规范GB50009-2012》中的抗风设计计算方法，对处于不同基本自振周期段的结构在Davenport谱、von Karman谱和修正von Karman谱下的顺风向响应进行了对比。