电力是支撑国家经济发展的重要能源,同时全球能源消费结构正在向低碳化转型,对电能的依赖程度与日俱增。输电塔结构是电力系统的重要组成部分,承担着架空导线、避雷线和其他金具的作用。钢管塔因具有较小的风荷载体型系数,可显著减少塔重、提升结构承载力和稳定性,被广泛应用于特高压输电线路中。风吹过钢管构件时,在特定的风速区间内会发生涡激振动现象,钢管构件长时间的涡激振动会导致节点焊缝的疲劳破坏和螺栓松动脱落,危及输电线路的安全运行。本文综合了现场实测和数值仿真等研究手段,深入分析了钢管构件涡激振动的产生机理,进而提出一种快速装配式径向扰流板来抑制钢管构件的涡激振动,并建立了相应设计方法,最后评估了钢管构件不同服役期的疲劳性能,进一步验证了提出抑制措施的有效性。本文的主要内容及结论如下:（1）基于输电塔监测系统,成功捕获了广东汕头某输电线路中钢管构件的涡激振动现象,并对数据进行了分析。建立了可以准确识别输电塔钢管构件涡激振动现象的仿真框架,并基于此框架与实测的钢管构件涡激振动现象进行对比,验证了仿真框架的准确性。基于改变结构气动力外形的被动控制方法,提出了一种快速装配式径向扰流板来抑制钢管构件的涡激振动。通过三维数值仿真,发现扰流板对钢管构件涡激振动有较好的抑制效果。进而对扰流板的布置间距开展了参数分析,研究结果表明,布置间距越小、抑制效果越好,但实际工程中应综合考虑其他因素来确定扰流板的布置间距。（2）基于正交试验,对扰流板的长度、宽度和布置间距进行了多参数分析,开展了25个工况的数值仿真,并通过极差分析提出了扰流板的具体设计方法,宽度的建议值为1～2倍钢管直径,长度的建议值为1.5～3倍宽度,布置间距的建议值为5～12.5倍钢管直径。通过两个案例对提出的设计方法进行了验证,结果表明,采用该设计方法设计的扰流板对输电塔钢管构件涡激振动有较好的抑制效果,说明该设计方法简单可行,为钢管塔涡激振动的防治提供了一种新思路。（3）基于短时实测风速数据,采用广义极值分布建立了每日风速的概率分布函数,并基于神经网络算法建立了短时风速分布参数的预测模型,实现了对钢管塔50年服役期内短时风速分布的预测。建立了考虑短时风速概率分布的钢管构件寿命评估框架,基于线性疲劳累积损伤理论和S-N曲线对钢管构件的节点焊缝疲劳寿命进行评估。对比了有无安装扰流板的钢管构件节点焊缝的疲劳寿命,研究结果表明,扰流板会显著提高节点焊缝的疲劳寿命,从全寿命角度验证了抑制措施的有效性和可靠性。