汽车活载和疲劳荷载是公路桥梁车辆荷载中最重要的两种荷载。一方面,我国幅员辽阔,各地区发展不平衡导致不同地区间车辆荷载模型存在显著差异；另一方面,既有桥梁实际运行车辆荷载可能和设计荷载有很大差别。因此本研究主要基于动态称重(WIM)系统实测数据进行公路桥梁实际运行汽车活载模型和疲劳荷载模型的研究。主要进行的工作如下：(1)本文以京沪高速新沂河大桥为工程背景,基于1500万辆左右WIM系统实测数据,统计分析各车辆参数的分布特征。继而,运用规范方法建立包括新沂河大桥在内的六种桥型在正常运行状态下的汽车活载模型。(2)同样以新沂河大桥为工程背景,基于平衡更新过程理论计算并道和拥堵运行状态下汽车活载模型。(3)以沿海高速灌河大桥为工程背景,对比分析国内外公路桥梁规范中疲劳荷载模型的模式和取值。在统计分析WIM系统实测数据中车辆参数的基础上,计算实际运行车辆疲劳荷载谱和标准疲劳车,并以灌河大桥斜拉索的疲劳评估为目标,对比分析在所得多种疲劳荷载模型作用下的拉索疲劳作用。得到的主要结论如下：(1)新沂河大桥WIM系统长期监测数据表明,从车辆数来看,夜间重型车较白天多,各季节差异明显,整体数量是平稳中略有增长；从车重上来看,重车比例从外侧车道到内侧车道依次减少,且南行一侧重车明显较北行的多。新沂河大桥右幅实际运行汽车活载模型是公路-I级的1.4倍,左幅为1.22倍。(2)并道运行时,新沂河大桥左幅实际荷载为规范荷载的1.25倍,与正常运行相近；拥堵运行状态下,右幅的荷载达到了公路-I级的2.1倍,左幅为1.8倍,相对于正常运行分别提高了0.7倍和0.6倍。(3)为灌河大桥建立三个车辆疲劳荷载模型：“疲劳荷载模型1”为由5种车型组成的车辆疲劳荷载谱；“疲劳荷载模型2”为一辆由6个轴组成的标准疲劳车；“疲劳荷载模型3”为直接应用实测车辆数据。分别通过荷载模型1和3获得的拉索疲劳作用结果非常相近,同时也都表明灌河大桥拉索具有较高的疲劳可靠性,而且基于疲劳荷载谱的计算结果更加保守。