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随着现代桥梁跨径的不断增大,结构的刚度和阻尼显著减小,抗风稳定性成为控制桥梁结构设计和施工非常关键的因素。桥梁结构的气动参数是描述其气动性能的重要参数,在静风稳定性、颤振、驰振、抖振和涡振分析过程中起着至关重要的作用。气动参数一般可通过风洞实验获得。近年来,随着计算速度的迅猛发展和计算流体力学(CFD)技术的改善,基于CFD技术的数值模拟方法将成为识别桥梁结构气动参数的一种新的有效手段。本文将借助CFD技术,对桥梁结构中典型构件的气动参数进行了数值模拟识别,主要工作概括为以下几个方面：(1)采用二维RANS模型和三维LES模型对方柱和矩形柱的非定常绕流场进行了数值模拟,识别出了阻力系数、升力系数、Strouhal数和表面压力系数等气动参数,详细的研究了网格质量、湍流模型等模拟参数对计算精度的影响,同时探讨了方形断面不同倒角形式对断面绕流场特性的影响。计算结果表明：在大分离的钝体绕流模拟中,RANS模型中的SSTk一w模型计算精度最佳,LES模型的计算精度要普遍高于RANS模型。(2)采用SSTk一w模型对薄平板、流线型主梁断面和钝体主梁断面不同风攻角下的静气动力系数和流场进行了数值模拟,并将计算结果和理论解及风洞实验作比较。(3)以星海湾跨海大桥为工程背景,采用RNG模型和LES模型对该桥主塔风载体型系数和周围风场进行了数值模拟。数值模拟和风洞实验结果在整体趁势上吻合较好,LES模型的计算精度要优于RNG模型。同时通过数值模拟得到的桥塔各分块的风载体型系数是进行结构风载内力计算及风振响应分析的基础。(4)首次采用3自由度耦合强迫振动法,利用SSTk一w模型,基于动网格技术,计算得到桥梁断面气动自激力,进而一次同时识别出桥梁断面的18个气动导数,可显著缩短非定常CFD计算时间。通过对薄平板,流线型主梁断面和钝体主梁断面气动导数的数值模拟识别,验证了本文所采用3自由度耦合强迫振动法的可靠性和有效性。(5)通过自激力的高阶谐波特性,分析了不同类型断面自激力的非线性效应。(6)对桥梁断面气动导数的影响参数进行了深入研究,结果表明振动幅值对钝体断面气动导数影响比流线型断而更显著,耦合强迫振动频率比对气动导数的影响很小,同时气动导数存在关于风速和振动频率的二元特性。此外,成桥后的附属设施对气动导数数值有较大的影响,但是各导数随折减风速的变化趋势基本未发生改变。