论文回顾了抖振分析理论的发展历程,概述了大跨度桥梁抖振响应的计算方法,指出了当前研究中存在的问题及不足。基于三维两波抖振分析理论,定义了综合传递函数的概念,提出了大跨度桥梁抖振响应的直接计算方法,通过节段模型、全桥气动弹性模型试验和理论分析相结合的方法,研究并验证了综合传递函数的特性及其在抖振响应预测中的有效性。本文的主要内容有:1.回顾了抖振分析理论的研究历程,论述了气动导纳以及抖振力展向相关性的研究现状,总结了当前大跨度桥梁抖振响应的主要计算方法,探讨了现有计算方法中存在的问题及需要改进的工作;2.基于传统三维抖振理论推导了展向无穷小条带、有限展长截面、大展宽比结构的抖振响应,引入了考虑湍流三维效应的两波数联合接受函数,定义了综合传递函数的概念并确定其节段模型风洞试验识别方法,并提出了一种基于综合传递函数的大跨度桥梁抖振响应的直接计算方法;3.设计了一套测振装置用以测量不同展宽比节段模型结构的抖振响应,针对翼型及流线型箱梁两种结构断面,通过节段模型试验识别了两种形式断面结构的竖向及扭转综合传递函数,系统地分析了湍流积分尺度与模型宽度之比和模型展长与宽度之比对结构综合传递函数识别精度的影响,拓展了片条假设的适用条件;4.将基于节段模型试验识别综合传递函数的翼型结构抖振响应预测结果与理论计算结果进行比较,验证了综合传递函数在预测大跨度桥梁结构抖振响应方法中的精度和有效性;将流线型箱梁结构抖振响应预测结果与全桥气弹模型风洞试验结果进行比较,论证了相比于广泛应用的大跨度桥梁结构全桥气弹模型抖振响应试验,基于综合传递函数的节段模型试验预测方法的可行性。5.以某大跨度悬索桥为背景进行全桥气弹模型抖振响应试验,识别了综合传递函数,分析了风场参数对综合传递函数的影响;并基于某一湍流场中全桥模型试验识别的综合传递函数预测另一湍流场中结构的抖振响应,将预测结果与试验结果进行比较,验证了本文提出的基于综合传递函数的抖振响应预测方法在修正因风场参数模拟误差导致的结构抖振响应预测偏差的有效性。