柔性索结构(悬索桥吊索和斜拉桥斜拉索等)是大跨度缆索承重体系桥梁的关键结构构件。因为刚度小、阻尼低，大跨度桥梁柔性索结构易发生复杂风致振动，影响桥梁服役性能。因此，探索柔性索结构复杂风致振动的动力特征与机理以及发展适应工程应用的有效控制方法，具有重要的科学意义和工程应用价值。本文研究斜拉索多模态涡激振动、风雨激振以及悬索桥桥塔尾流区内吊索的复杂风致振动及其发生机理，提出主、被动流动控制方法来抑制柔性索结构的复杂风致振动。
　　首先，建立三维柔性斜拉索涡激振动的结构-尾流理论模型并进行线性稳定性分析；开展三维气弹斜拉索模型的多模态涡激振动试验研究，分析其振动特性；比较理论预测与风洞试验结果，研究斜拉索多模态涡激振动频率锁定等机理。
　　其次，基于相同的三维气弹斜拉索模型，在风洞试验中首次重现斜拉索多模态风雨激振。通过改变风速和诱导形成局部水线两种不同的方法，分别激发高、多阶模态斜拉索风雨激振，揭示诱发斜拉索多模态风雨激振的两个主要因素。进一步，研究斜拉索多模态风雨激振的结构振动响应、水线动力特征和尾流场特征。通过探索斜拉索-水线-尾流场的内在联系，提出一种新的斜拉索风雨激振机理。
　　第三，研究大跨度悬索桥桥塔的复杂尾流特征，并基于三维柔性吊索模型研究群吊索的尾流致振动特征，探索桥塔的旋涡脱落与吊索振动频率之间的锁定过程，揭示桥塔尾流区内吊索发生大幅度风致振动的机理。
　　第四，引入索结构节段模型(圆柱)风效应的迎风侧吸气背风侧吹气(WSLB)主动流动控制方法。研究WSLB主动流动控制对索结构/圆柱上压力分布和气动力特征的影响规律，并基于PIV尾流场结构，揭示WSLB主动流动控制中射流涡-剪切层相互作用的内在机理。
　　最后，提出基于WSLB的索结构/圆柱中央开槽被动控制方法。研究平行槽缝宽度对绕流场控制的影响规律；分析表面压力分布、气动力、旋涡脱落模式、旋涡生成长度、湍动能等流体力学参数的变化规律，揭示不同来流风攻角下发生被动吹气控制和边界层自发吹吸气控制的特征和机理。在中央开槽基础上，创新性地提出沿圆柱周向均匀对称布置的被动吸吹气套环控制方法，并通过静力和涡激振动试验验证其有效性，为抑制柔性索结构的风致振动提供行之有效的解决办法。