涡激振动是大跨度桥梁主梁在低风速下极易发生的一种风致振动现象。国内外已有多座大桥发生了涡激振动,严重影响了桥梁的使用功能和行车的安全。虽然目前已经能够找到一些抑制涡激振动的气动措施,但对于特定的桥梁主梁,气动措施的选择仍存在一定的盲目性。造成这种现象的根本原因是桥梁主梁涡激振动发生的内在机理尚不是十分明确。本文针对在大跨度桥梁中经常采用的扁平箱形断面梁,开展了模型在刚性悬挂静止状态和弹性悬挂涡振状态下的测压风洞试验。从箱梁横断面气动力特性和箱梁气动力展向相关特性两个角度研究了涡激振动发生的内在机理。(1)基于箱梁横断面气动特性的涡振机理研究。通过对比分析静止与涡激振动两种状态下模型表面测点的平均风压系数、脉动风压系数、测点的功率谱及测点气动力与总气动力的相关性,揭示了竖弯涡振发生的内在机理。研究发现:竖弯涡振发生的原因是气流在扁平箱梁上表面上游周期性的分离造成上表面区域脉动压力的显著增强,测点气动力与总气动力有良好的相关性,各测点压力功率谱具有相同的卓越频率。(2)基于箱梁气动力展向相关特性的涡振机理研究。通过对比分析静止与涡激振动两种状态下模型总气动力及各测点气动力的展向相关性,揭示了竖弯涡振发生的内在机理。研究发现:竖弯涡振发生的原因是扁平箱梁总气动力和各测点(尤其是上表面上游、上表面下游、背风腹板、迎风腹板前端四个区域的测点)气动力的展向相关性显著增强。