随着社会经济的发展和科学技术的进步,我国大跨桥梁建造得到了迅猛发展。对于轻柔、大跨度桥梁来说,风致振动往往对结构设计起控制作用,桥梁颤振现象的出现可能导致桥梁结构的整体破坏,所以设计中必须杜绝桥梁颤振的发生。目前控制桥梁颤振大多采用TMD、DTMD、MTMD等机械装置来控制桥梁竖向运动或扭转运动。但众多实验表明:TMD仅能单纯控制竖向运动,尽管DTMD可以控制一部分扭转运动,但DTMD不是主要控制扭转运动的装置。本文以控制桥梁扭转运动为主要目标,利用TMD吸振原理设计而成的对回转运动控制有效的调谐转动惯量阻尼器(Tuned Rotary Inertia Damper, TRID)作为桥梁风致颤振的新型控制系统。本文从大跨度桥梁系统建模入手,主要包括以下几方面的内容:首先,概述了桥梁颤振的基本理论和桥梁颤振临界状态,以及研究桥梁颤振的常用方法,介绍目前风致桥梁颤振控制的研究现状。其次,基于拉格朗日函数原理,建立了大跨度桥梁运动模型,以虎门大桥为例,用Scanlan方法和状态空间法两种方法进行求解,得出桥梁颤振理论风速。再次,建立了TRID系统控制的桥梁节段模型,分析TRID频率比、阻尼比及不同转动惯量比对控制效果的影响规律,给出TRID系统的最优频率比和最优阻尼比;结合Scanlan方法和状态空间法,进行大量的TRID控制仿真分析,仿真结果表明,TRID控制系统有效提高桥梁颤振临界风速,有效控制桥梁扭转运动进而避免桥梁颤振的发生。最后,从桥梁颤振机理分析虎门大桥发生颤振的原因。