悬索桥的三维颤振频域分析及其施工阶段颤振稳定性研究

【摘要】： 目前，我国正处于悬索桥修建的高潮，而颤振是控制其设计的一个关键问题。本文以澜沧江悬索桥为工程背景，结合其他几个工程实例，讨论了三维颤振频域分析方法和悬索桥施工阶段的颤振稳定性问题。 本文主要包括以下内容，首先分析了悬索桥的非线性影响因素，基于有限位移理论，利用ANSYS有限元分析软件对结构进行了静、动力分析；通过推导建立颤振运动方程，再结合PK-F数值分析方法，利用MATLAB语言进行了三维颤振程序的编写，并利用该程序对两个算例进行了计算分析，证明该方法的准确、可行，并得出结论对于大跨度悬索桥仅仅进行二维颤振分析的结果有可能是偏于不安全的；最后，结合两个工程实例，对悬索桥架设各阶段进行了静、动力分析和颤振分析，讨论了不同的主梁扭转刚度和结构阻尼对系统颤振稳定性的影响，比较了大跨度和中小跨度悬索桥施工过程颤振稳定性的异同，并证实了对于颤振由反对称模态控制的状态，可以通过在跨中设置中央扣的构造措施来有效提高系统的颤振风速。