基于应变能的三塔悬索桥静风失稳形态分析

因三塔悬索桥的中塔缺乏有效的纵向约束而对风作用敏感,为了深入研究三塔悬索桥静风失稳机理,以马鞍山长江公路大桥为背景,从应变能的角度分析该桥静风失稳形态。通过计算获得0°和3°初攻角下主缆、吊杆、主梁和桥塔等构件的应变能,并对比主梁和桥塔在失稳前、后各自由度应变能。结果表明:低风速下该桥相邻跨的位移呈相同的变化趋势,但在静风失稳临界风速下,邻跨位移出现了"分岔"现象,其静风失稳形态表现为反对称扭转与反对称竖弯的耦合;总应变能的变化规律由主缆主导,并且和初攻角有关;桥塔应变能增长主要由纵向弯曲引起;主梁应变能在侧弯、竖弯和扭转3个自由度上的分配比例关系反映了失稳后的弯扭耦合程度。