在中国交通荷载急剧增长的现实情况下，重载交通下既有桥梁的结构安全问题日益突出。为了推测实际车流长期作用下的桥梁最大荷载效应，提出了基于随机车流的桥梁作用效应极值概率分析方法。首先，基于某高速公路车辆的动态称重数据建立了随机车流荷载模型，并提取了关键车队加载工况；其次，模拟了某悬索桥的车桥耦合振动效应的位移时程曲线，建立了最优的Rice界限跨阈率模型；最后，分析了交通量线性增长对桥梁极值的影响，校验了设计作用标准值。数值分析结果表明：Rice界限跨阈率模型可捕捉车辆荷载的动力效应，从而实现动力效应极值分析；当交通量的年线性增长率为4%时，桥梁位移极值增加约77%，极值增长速率逐步降低；在设计标准值的1950年重现期条件下，某悬索桥的位移极值上限为1.9 m，满足变形上限L/300的要求。