悬索桥的静风扭转发散有限元精细化分析

总结了大跨度悬索桥扭转发散及刚度退化研究的成果.由表可知，紊流场中悬索桥的扭转发散临界风速远低于均匀流场中的临界风速.这表明紊流引起的抖振响应大大降低了桥梁的静风扭转稳定性能.

4结论

本文分别采用静、动力有限元方法研究了大跨度悬索桥在均匀流场及紊流场中的扭转发散特性与刚度退化的评价标准，研究结果总结如下：

1）对于均匀流场，选取主缆中点的临界竖向位移作为刚度退化的评价标准.求解了主缆刚度退化对应的临界竖向位移并研究了主缆侧向响应及桥塔顶部响应对临界竖向位移的影响.静力有限元结果表明，主缆侧向响应及桥塔顶部顺桥向响应可以在一定程度上延缓主缆的应力松弛，提高临界竖向位移值.

2）对于紊流场，通过识别时域范围内主缆的长度，并以时域范围内主缆长度的最小值达到无应力长度作为刚度退化的评价标准.动力有限元结果表明，当主梁发生扭转发散时，迎风面主缆的长度低峰值已经十分接近无应力长度，验证了此评价标准的适用性与可靠性.

3）静、动力有限元分析的结果表明，在均匀流场中，大跨度悬索桥的扭转发散形式具有突发性的，而在紊流场中表现为间歇式的.相同平均风速下，紊流场的结构响应比均匀流场大得多；脉动风引起的随机动力响应大幅度降低了大跨度悬索桥的静风稳定性能.

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