钢桁架拱桥造型美观,材料用量较省,结构承载能力高,刚度大,在公路桥、铁路桥、公铁两用桥中具有很强的竞争力。随着我国经济的发展,钢桁架拱桥的应用将会越来越多。但是在外界各种因素特别是车辆荷载的反复作用下,局部杆件会发生疲劳或开裂,导致杆件刚度降低,因此分析杆件刚度失效对于结构整体稳定性的影响具有重要意义。在钢桁架拱桥的设计中,由于钢材具有高强质轻的特点,桁架杆件的设计较为细长,自振频率较低;同时由于钢材的阻尼较低,且杆件外形多为钝体,如工字型截面、箱型截面等,这类杆件的气动性能较差;因此研究局部杆件的气动稳定性能具有现实意义。本文结合拟建的广州新蕉门大桥,在系统地总结结构稳定与风致振动理论的基础上进行了如下研究工作。研究了单根腹杆刚度失效对全桥稳定性能的影响,找出了影响稳定的关键腹杆;并分析了关键腹杆刚度变化对全桥稳定性能的影响;从设计的角度,分析了腹杆、平联整体刚度及质量变化对全桥稳定性能的影响。选择自振频率较低的腹杆进行了杆件节段模型设计与风洞试验,研究了杆件的气动稳定性能;针对风洞试验过程中杆件发生涡振的情况,分别试验了杆件腹板加劲肋、结构阻尼、质量对杆件涡振的影响。论文最后针对腹杆的涡振问题,进行了涡激振动控制研究,具体采用TMD方法来制振。通过风洞试验,提出了腹杆涡激共振的TMD制振方案,控制效果显著,可满足工程要求。