目前，许多重大桥梁结构都安装了结构健康监测系统，随着监测周期的增长，积累了海量的数据，迫切需要从这些数据中挖掘有用的知识用于桥梁结构的安全评定，因而数据挖掘越来越受到重视。考虑到成串出现的重车对桥梁结构的整体可靠性有重要影响，本文着重研究重车特别是重车队荷载的统计分析方法与建模技术。首先，提出了一个可以考虑重车成串效应的车辆荷载简化模型，选定某个阀值将车辆荷载所组成的集合分为重车集合与轻车集合。重车被视为质量块，重车之间的轻车则视为质量块之间的连接，根据具体的成串准则来判断连接的断开与闭合。提出了用于定量描述相邻重车构成车队可能性大小的成串概率，给出了成串概率的极大似然估计法和贝叶斯估计法，并利用随机过程理论导出了成串概率的理论计算公式。其次，利用监测数据对车队相关的变量进行了统计建模与分析。建立了成串概率时间序列的动态线性模型。利用混合高斯分布对车队总重和重车的轴重进行了分布拟合。利用Copula理论分别对成串概率序列和轴重进行了相关性分析，并对轴重的联合分布进行了蒙特卡洛模拟。最后，分别采用不同极值建模方法来建立车队总重的极值模型，分析比较了各种极值模型的预测结果。考虑到经典极值模型往往是没有上界的，而且不能给出极值推断的分布信息，本文提出了相应的修正方法，以适合于车辆荷载的极值建模与预测。