空间索网桥的设计研究

• 创新的斜拉悬索桥

• 基本频率分析

• 与传统悬索桥的对比

为了解决未来悬索桥跨度的大幅度增加，Gordon Rose of Rose Associates已经提出了空间索网桥的概念。在这个设计中，通过附加的水平体系和索网以及三维主塔设计，提供了悬索桥的气动性能和抗震性能。为了评估这种方法可能的优点，使用LUSAS软件来对该设计进行研究，计算出理论固有频率，与没有索网的等价的传统悬索桥进行对比。

Gordon Rose解释：“大跨度桥梁的气动稳定性，部分依靠横截面的形状，部分依靠结构的整体动力特性。有能够导致桥面板共振的空气动力学激励的各种机制。然而，对于具有更高的基本固有频率的结构，共振发生时的临界风速也变的更高。”

他继续道：“对于大跨度桥梁的设计，固有频率没有一个固定的值。一般地，可以通过增加基本的垂直弯曲频率来改进气动稳定性。通过维持基本竖向弯曲和扭转模态发生时频率间的重要差别，避免与古典摆动有关的耦合振动，这也是很重要的。”

通过包含支撑脊骨梁的吊架的主索，形成了传统悬索桥。425-850-425米和850-1700-850米的跨构造，与150米高的塔一起被研究。在这两种情况下，所有材料都假定为钢。

附加索网包括二次索和三对额外纵向索以及与它们关联的吊架。索固定的位置在结构的两端以及塔上。板被引导在结构的两端以及一个塔上。它在水平、竖向、纵向上被固定在其它塔上。在分析中不考虑塔的刚度。在每种情况下，包含或不包含附加索网的模型被求解，并适当的给出四组结果。

使用LUSAS可以获得，对四个研究模型中每一个的竖向弯曲、横向弯曲以及**扭转模态的固有频率。从获得的结果可以看出，桥梁的固有频率桥梁被显示与附加索网一起被增加。尽管进一步的研究被实行，来建立**扭转频率和竖向弯曲的基本频率之间的差值，究竟被提高了多少。