吴长青，张志田

(湖南大学 风工程试验中心，湖南 长沙　410082)



悬索桥的静风扭转发散有限元精细化分析

吴长青，张志田†

(湖南大学 风工程试验中心，湖南 长沙410082)

基于大跨度悬索桥刚度退化及静风扭转发散的机理，选取了两个评价标准分别用以判断均匀流场和紊流场中悬索桥的刚度退化情况.在均匀流场中，由于主缆的变形形态与演变规律都很简单，因此可以选取主缆中点的竖向位移作为评价刚度退化及扭转发散的标准.当主缆中点向上的竖向位移恰好使其应力松弛时，结构将会出现扭转发散现象，这一竖向位移称为临界竖向位移.然而，在紊流场中，紊流中的脉动成分往往会引起结构显著的多模态耦合叠加的复杂响应.此时，前述的标准不再适用.为此，本文提出了一种基于识别时域范围内主缆长度的方法，即在时域范围内，当任意一条主缆的长度的最小值达到或十分接近无应力长度时，主缆将软化进而引起间歇式扭转发散.静、动力有限元分析表明，上述方法可以较好地解释大跨度悬索桥在不同流场中的扭转发散现象.

悬索桥；扭转发散；刚度退化；评价标准；有限元分析

对于大跨度悬索桥而言，静风扭转失稳可能先于动力失稳出现.因此，大跨度悬索桥必须具备良好的静风稳定性能.扭转发散概念来源于航空工程学中机翼的静风扭转发散现象，即机翼的扭转变形随着风速的逐渐增加而缓慢增加，当风速达……