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随着我国桥梁建造技术的飞速发展，大跨度桥梁日益增多，桥梁的最大跨度纪录不断被刷新，桥梁愈趋柔性，更易引发涡激振动问题。比如国内西堠门大桥、鹦鹉洲大桥和虎门大桥三座悬索桥的涡激共振问题引发了人们的极大关注。在常规桥梁抗风研究中，涡激振动特性的研究主要是通过节段模型在均匀流风场中进行的，而自然界的风都是以紊流状态分布的，因此如何考量紊流度对桥梁涡振的影响成为大跨度桥梁抗风研究中的必要课题之一。有鉴于此，本文通过不同紊流度风场节段模型弹性悬挂风洞试验研究涡激共振响应及其对应的涡激力特性，并结合ANSYS三维弹性简支梁有限元模型分析涡激力的分布特性及其对涡振响应的影响。完成的主要内容及成果如下：
(1)采用高宽比1∶6的矩形断面测力测压三节段模型，通过弹性悬挂风洞试验测试了不同紊流度时涡振区间、涡激力时程与压力信号，并基于测压试验结果初步探讨了动态升力展向相关性的变化趋势与影响因素。结果表明：矩形模型竖弯涡振时动态升力沿展向并不是完全相关的，动态升力的展向相关性与风场紊流度成负相关，并且涡振区间上升段的展向相关性要高于最大振幅处。
(2)基于Scanlan经验非线性模型“从振幅A0衰减到共振”的识别方法对1∶6矩形均匀场下两个涡振区间与紊流度IU=3.04%时涡振区间内的涡激力进行参数识别，并将拟合得到的涡激力时程与天平测试的涡激力时程进行对比。结果表明：采用Scanlan方法拟合的涡激力幅值与天平测试得到基本一致，但存在不可忽视的相位差。
(3)开展了流线箱梁断面节段模型试验并测试了紊流度对箱梁模型涡振的影响。结果表明：流线箱梁断面的负攻角涡振性能优于正攻角；箱梁模型紊流度IU=3.04%时涡振振幅比均匀场时涡振振幅增大了8.87%，且涡振区间提前，但紊流度继续增加到IU=5.98%时振幅则明显降低。这表明对于此箱梁模型在一定程度上增大紊流度会促进涡振，紊流度再继续增大时又对涡振起抑制作用。
(4)基于ANSYS有限元计算软件采用完全瞬态分析方法对1∶6矩形断面三种紊流度下的涡振响应进行计算分析。采用单自由度弹簧振子模型模拟矩形节段模型，有限元计算结果和试验值基本吻合；建立了与节段模型缩尺比为1∶1的简支梁有限元模型，将涡激力按展向分布拟合函数施加到简支梁上，考虑振型影响进行修正后，将三种风场的有限元计算结果与实测值进行对比，计算结果总体上与实测结果吻合较好。
(1)采用高宽比1∶6的矩形断面测力测压三节段模型，通过弹性悬挂风洞试验测试了不同紊流度时涡振区间、涡激力时程与压力信号，并基于测压试验结果初步探讨了动态升力展向相关性的变化趋势与影响因素。结果表明：矩形模型竖弯涡振时动态升力沿展向并不是完全相关的，动态升力的展向相关性与风场紊流度成负相关，并且涡振区间上升段的展向相关性要高于最大振幅处。
(2)基于Scanlan经验非线性模型“从振幅A0衰减到共振”的识别方法对1∶6矩形均匀场下两个涡振区间与紊流度IU=3.04%时涡振区间内的涡激力进行参数识别，并将拟合得到的涡激力时程与天平测试的涡激力时程进行对比。结果表明：采用Scanlan方法拟合的涡激力幅值与天平测试得到基本一致，但存在不可忽视的相位差。
(3)开展了流线箱梁断面节段模型试验并测试了紊流度对箱梁模型涡振的影响。结果表明：流线箱梁断面的负攻角涡振性能优于正攻角；箱梁模型紊流度IU=3.04%时涡振振幅比均匀场时涡振振幅增大了8.87%，且涡振区间提前，但紊流度继续增加到IU=5.98%时振幅则明显降低。这表明对于此箱梁模型在一定程度上增大紊流度会促进涡振，紊流度再继续增大时又对涡振起抑制作用。
(4)基于ANSYS有限元计算软件采用完全瞬态分析方法对1∶6矩形断面三种紊流度下的涡振响应进行计算分析。采用单自由度弹簧振子模型模拟矩形节段模型，有限元计算结果和试验值基本吻合；建立了与节段模型缩尺比为1∶1的简支梁有限元模型，将涡激力按展向分布拟合函数施加到简支梁上，考虑振型影响进行修正后，将三种风场的有限元计算结果与实测值进行对比，计算结果总体上与实测结果吻合较好。