悬索桥因其优越跨越性能成为目前大跨度桥梁的首选结构形式,但其柔性体系也决定了不可避免地受风荷载影响。尤其是桥塔尾流区内吊索不仅受自然脉动风作用,还受桥塔尾流干扰,在特定风速下会诱发大幅风致振动。本文以西堠门大桥桥塔尾流区内吊索为研究对象,采用数值分析方法对其在横风向表现的气动特性进行了深入研究,提出了模拟桥塔尾流区内吊索风振响应的数学模型。本文主要研究内容有:(1)基于等效线性化近似理论,通过非线性系统辨识时域方法识别振幅相关阻尼比和频率,分析了吊索振动系统模态参数非线性特征,对吊索振动系统振幅相关阻尼比和频率进行三次样条插值,应用于桥塔尾流区内吊索风致振动数值分析中;(2)建立了新的描述桥塔尾流区内吊索横风向大幅振动特性的数学模型。提出的吊索气动力模型囊括了桥塔尾迹规则脱落的Kármán旋涡与塔后吊索共振作用、高折算风速下脉动风抖振效应和振动系统模态参数非线性三个非定常气动分量。该半经验半理论模型充分考虑了桥塔尾流对吊索的气动干扰效应,模型中关键参数都具有明确的物理意义;(3)探讨了数学模型中关键参数的设定方法,应用四阶Runge-Kutta法对尾流振子耦合模型进行数值求解,研究吊索在在不同参数设置下的响应特征。数值分析结果表明,在合理选取参数的情况下,本文所建立的模型能很好地预测桥塔尾流区吊索振动特性。