随着斜拉桥跨径的增大,斜拉索的长度也越来越大。斜拉索一般具有长细比大、刚度小及阻尼低等特点,极易发生风致振动,如涡激共振、尾流驰振、风雨激振和干索驰振等,其中风雨激振和干索驰振振幅较大,危害严重。斜拉索在服役期间,由于风吹日晒和刮擦碰撞等外界作用,可能产生表面损伤和截面形状改变(缺陷)等情况,由于表面状态对斜拉索的绕流形态和气动力影响显著,研究表面损伤和截面形状改变(缺陷)斜拉索的气动稳定性对于提高斜拉索的使用寿命具有重要意义。与此同时,探索能够减阻抑振的新型斜拉索也是十分有意义的工作。论文以沿模型通长的凹痕和切面来模拟斜拉索的损伤,以微椭圆截面模型来模拟斜拉索的截面形状改变(缺陷),分析了两种状态下斜拉索的风致振动特性,并与标准圆柱斜拉索的结果进行了对比,同时,对特定参数的波浪形斜拉索的风致振动特性进行了分析,研究结果表明:(1)表面损伤的斜拉索的风致振幅和振动中心与标准圆柱斜拉索相近,但值得注意的是,当α≈60°左右时,临界区明显提前,风致振动也在较低雷诺数下发生。振动时频特征也与标准圆柱相似,从其机理分析结果看,其风致振动可能与临界区不稳定的流场有关。(2)微椭圆截面斜拉索在试验风攻角范围内的最大振幅相差较大,有的很小,几乎不振动,有的很大,甚至可以达到标准圆柱斜拉索的2.25倍。时频特征与表面损伤和标准圆柱斜拉索不同,振动更加稳定,时程曲线接近标准的正弦曲线,卓越频率更加突出。从机理上看,其更加接近驰振,基本上可以用Den Hartog驰振机理进行预测。(3)波浪形斜拉索在试验雷诺数范围内几乎没有发生明显的风致振动,气动稳定性良好,而且其气动阻力也没有明显的增加,表明其具有较好的减振减阻效果。另外,其在试验雷诺数范围内的升力几乎为0,这可能是其不发生大幅风致振动的原因。