风荷载及风致响应是高柔、大跨等风敏感结构安全性和使用性的主要控制因素。风荷载的获取手段主要有直接测量法和间接测量法。然而,实际工程结构表面的风压分布通常较为复杂,基于有限个测量点和测量位置的风压信息无法得到完整的风压分布。相较于风压测量,结构响应的测量技术较为成熟且测量精度较高,利用结构响应反演未知风荷载的间接测量方法具有工程实际意义。风荷载反演要求结构参数已知,但是建筑结构在服役过程中会产生材料老化、损伤等情况,结构参数通常难以确定。为此,有必要开展风荷载及结构参数复合反演方法的研究,并对反演方法的适用性和鲁棒性等关键因素进行相关验证。本文以最小方差无偏估计为理论基础,提出了风荷载及结构参数识别方法,探讨了不完备测量、复杂工程结构等条件下反演方法的可行性,结合数值模拟和风洞试验对所提方法进行了讨论与验证。主要研究内容如下:利用风致结构加速度响应,基于最小方差无偏估计理论,推导了结构风荷载反演的递推公式。在此基础上,利用模态坐标变换法,研究了模态坐标下风荷载的反演方法,解决了测量信息不完备时的风荷载识别问题。最后,通过数值仿真,验证了该方法的可行性及有效性,并通过对比分析,研究了测点数量、测点位置以及结构参数误差对风荷载识别结果的影响。针对结构参数部分未知情况下的风荷载识别问题,将风荷载反演方法进行扩展,提出了风荷载及结构参数复合反演方法。首先重新定义状态向量,新的状态向量不仅包括风致结构位移响应和速度响应,还包括未知的结构参数。然后,基于扩展最小方差无偏估计理论,推导风荷载及结构参数的复合反演方法。通过对一个10层剪切型结构风荷载和结构参数的识别,得到仅使用加速度响应进行复合反演会使识别结果产生漂移现象,将风致加速度响应和位移响应进行数据融合,有效地解决了识别结果的漂移问题。在此基础上,对测量噪声以及样本长度对复合反演结果的影响进行了分析,验证复合反演方法的鲁棒性和稳定性。针对实际工程中只有部分楼层的结构响应可以测量的情况,提出了不完备测量条件下风荷载及结构参数复合反演方法。该方法将风荷载及结构参数复合反演方法与模态分析和结构动力特性灵敏度分析相结合,解决了不完备测量条件下风荷载及结构参数复合反演问题。通过一个具体的结构模型,利用有限测点的响应信息,完成了风荷载及结构参数的反演计算,验证了该方法的有效性,并进一步讨论了采样时长及测点数量对反演结果的影响。以一幢234米高的框架-核心筒结构为研究对象,进行反演方法的风洞试验研究。首先,进行刚性模型测压风洞试验,得到作用于结构上的真实风荷载。然后,结合有限元模型,进行结构风振分析。考虑到实际工程结构自由度较多,计算量较大的问题,利用基于功能等效原理的等效体系建立方法,得到等效结构模型和等效风荷载。最后基于等效体系进行风荷载和结构参数识别。将识别结果与试验结果进行对比分析,评估反演方法的实际工程应用价值。