随着悬索桥跨径的不断增加,悬索桥的吊索长度也随之增加。悬索桥吊索的每个吊点通常由2根或者4根平行排列的并列索股组成。吊索具有刚度小,长细比大的特点,相邻吊索还存在气动干扰效应,因此在实际工程中,吊索大幅度振动时有发生。目前关于吊索振动的机理认识还不够清晰,而且双吊索振动也未曾有较为系统的减振理论。为此本文通过双吊索节段模型测振和测力的风洞试验研究双吊索整体振动特性以及起振机理,同时通过理论和试验分别对双吊索振动控制进行分析。主要研究内容及结论如下:(1)采用D=44mm的光面双圆柱节段刚性模型,在3D间距下进行了并列双吊索整体振动的弹性悬挂节段模型测振试验,试验风速为0~30m/s,对应的雷诺数为0~90411,Sc数为6.4。试验结果表明,在风攻角为6°~10°范围内双吊索发生了大幅度整体振动,其振动轨迹是一个以横风向振动为主的椭圆,椭圆长轴方向不随风速变化,这一特征与无分隔器并列吊索中下游索股的尾流致振运动特征不同。在风攻角为6°~10°范围内,临界风速随着风攻角的增加而增加;并且风攻角越大,振幅增加得越发迅猛。双吊索整体尾流致振临界风速随着结构阻尼比的增大而增大,通过拟合得到了临界折减风速随着结构阻尼比变化的曲线。(2)双吊索模型整体测力试验表明,双吊索在3D间距下,整体升力系数在1°~10°风攻角区间内剧烈变化,并在风攻角为6°时出现峰值。阻力系数在0°~24°风攻角区间内呈现逐渐增大的趋势。根据实测的升阻力系数,由单自由度经典驰振理论可求出相对应的驰振力系数,进而可定性地得到判别失稳区为7°~10°,该失稳区与弹性悬挂测振试验得到的失稳区比较吻合。经典驰振理论得到的临界风速在结构阻尼比大于0.32%时明显高于实际起振风速,小于0.32%时明显低于实际起振风速。表明由经典驰振理论计算的临界风速在较大结构阻尼比下偏于不安全。(3)基于试验振动响应信号,根据单自由度驰振非线性理论识别出了气动阻尼比,其值均为负值,且气动负阻尼的绝对值与风速呈正比。识别出的起振临界状态气动负阻尼比的绝对值要明显大于理论气动负阻尼,并且随着结构阻尼比的增加偏离率也增加。说明横风向和顺风向两自由度耦合的失稳现象相对单自由度驰振更加容易发生。(4)通过气动优化得到最优参数表达式,得出参数偏差对结构减振效果的影响,并对比在不同最优参数下的减振效果。定量分析了LT-TMD(杆式质量调谐阻尼器)对双吊索尾流致振减振控制效果。LT-TMD在最优参数下最大允许气动总阻尼最大,即减振效果最好。当阻尼比发生偏差时,其减振效果随着频率比的变化会出现一个峰值。阻尼比偏小时减振效果随着频率比变化的曲线和最优阻尼比时的类似,在峰值附近变化剧烈。随着质量比的增加,最优阻尼比和频率比均增加,同时最大允许气动总阻尼迅速增加,不过增加趋势在不断减缓。在质量比为0~0.02之间时,质量比的增加对减振效果的提高较为有效。因此,建议实际工程中TMD的质量比在0.005~0.02之间选取。(5)通过双吊索振动控制风洞试验发现最优参数设计下的LT-TMD减振效果明显,其临界折减风速增至5倍左右。最优参数下LT-TMD的减振效果最好,偏离了最优阻尼比后,LT-TMD对双吊索减振效果的影响比较明显,且偏移程度越大,减振效果越差;频率比对LT-TMD的减振效果影响较大,当频率比偏离最优频率比后,LT-TMD的减振效果下降非常明显,并且偏移最优频率比程度越大,减振效果越差。