为了减小地震时的巨大内力,大跨度悬索桥普遍采用纵向无约束的漂浮结构体系,并通过附加阻尼器来抑制梁端过大位移对结构可能造成的损坏。然而由于悬索桥本身的结构特点,在日常运营状态下,加劲梁会发生持续的纵向往复运动。过大的累计行程将导致梁端的伸缩缝和流体粘滞阻尼器在几年内就出现性能退化和疲劳损坏现象。这不仅增加了维护成本,也成为地震来袭时桥梁重大安全隐患。本文针对这一问题开展研究,分析了悬索桥加劲梁纵向运动特性及导致阻尼器短时间性能退化的原因;同时研究并首次开发了百吨级旋转轴向电涡流阻尼器,不仅能够满足日常低速往复运动状况下抗疲劳和减振性能要求,同时在地震高速振动状况下具有与流体粘滞阻尼器相近的减震性能,从而达到振震双控目标;将研制的电涡流阻尼器样机应用在江阴长江大桥上,通过实测数据分析,结果表明抑振效果达到预期。全文具体工作和主要结论如下:1.基于实测的江阴长江大桥纵向运动时程数据,探明了漂浮体系大跨度悬索桥加劲梁纵向运动的组成成分。分析结果显示运营状况下的悬索桥加劲梁纵向运动可以分成三个部分:第一部分是昼夜温差引起的加劲梁伸缩变形;第二部分是拟静态因素引起的频率远低于一阶纵向模态频率的纵向往复运动;第三部分为频率等于和高于一阶纵向模态频率的纵向振动响应,对应于加劲梁的纵向各模态的共振响应。揭示了拟静态纵向往复运动是纵向运动累积行程过大的主要成因,加劲梁上的车辆不对称竖向荷载是拟静态纵向运动产生的根本原因。2.以拟静态纵向往复运动的形成机制为基础,提出了一种能够便捷评估不同控制措施对加劲梁纵向运动累积行程控制效率的等效方法。利用该方法得到的等效荷载时程可以方便地评估减振措施对拟静态纵向运动的抑制效果,避免通过耗时费力的全桥位移时程分析来模拟随机车流行驶产生的纵向往复运动的难题。3.提出了低速电涡流阻尼的近似线性阻尼计算公式,获得了其合理适用范围。以此为基础,建立了悬索桥加劲梁纵向运动单自由度简化分析模型和有限元力学模型,分析和评估了电涡流阻尼器对悬索桥加劲梁运营状态下纵向振动响应成分和拟静态纵向往复运动成分的抑制效果。结果表明:提高阻尼比可以有效抑制加劲梁的纵向振动响应,但对拟静态纵向往复运动控制效果并不理想,而采用速度型阻尼器和摩擦型阻尼器并联组合的控制效果更佳。4.推导了非线性电涡流阻尼在简谐加载条件下的耗能公式,为电涡流阻尼器的减震（振）控制分析提供了理论基础。电涡流阻尼器的速度-阻尼力本构曲线上存在临界速度点使得阻尼力取得最大值,当速度超过临界速度时阻尼力开始减小。在简谐位移加载时,若最大阻尼力一定,则临界速度取值为最大速度的0.786倍时,其耗能量达到最大;如果电涡流阻尼器的最大阻尼力与流体粘滞阻尼器的最大阻尼力相等,在流体粘滞阻尼器的速度指数大于0.2时,选择合适的临界速度总可以使得电涡流阻尼器的耗能量高于对应的流体粘滞阻尼器。以该结论为理论基础,研究了流体粘滞阻尼器和电涡流阻尼器在简谐荷载和地震荷载作用下悬索桥的位移控制效果。分析结果表明:在简谐荷载和地震荷载作用下,电涡流阻尼器都具有和相应流体粘滞阻尼器相当甚至更优的控制效果。5.提出了一种以振震双控为目标的轴向电涡流阻尼器的优化方法,实现了日常运营纵向振动和地震响应的有效控制。地震响应优化控制结果表明:在工程实际允许范围内,当电涡流阻尼器的最大阻尼力取上限值,临界速度取零到无控状态最大速度之间的某个特定值时,位移响应峰值最小。进一步,考虑运营状况下累积行程和地震作用位移响应峰值的振震双控问题,采用多目标优化算法,得到了最大阻尼力和临界速度两个参数的Pareto最优解集。6.开发和制造了振震双控轴向电涡流阻尼器,利用阻尼器试验机测试了其力学特性和工作性能,结果表明开发的电涡流阻尼器达到了预期性能要求,具有低摩擦阻尼和良好的温度适应性。本文开发的电涡流阻尼器已经安装在江阴长江大桥加劲梁的梁端,取代已经疲劳损坏的美国产品。现场实测表明,流阻尼器工作正常,其减振性能达到预期。