大跨度桥梁 · 三维模态实验室

一个模态，一种振动形态

拖空白旋转 · 滚轮缩放

拖动空白旋转 · 滚轮 / 双指缩放 · 拖动测点改位置

塔固定；索与主梁连接点随动；形变放大仅用于观察。

时间 0.00 s0—40 s

播放速度

拖动桥上测点，或在下方俯视图中拖动编号；同站左右点一起移动。

允许拖动

测点距左塔 x / m沿主梁移动

这些位置用于课堂观察；学生作业始终使用独立的均匀双侧 18 点。

归一化 · 保留正负号

竖弯与侧弯表示位移形状，扭转表示截面转角形状。

方向

竖向通道包含竖弯及扭转；横向通道观察侧弯，三维画面同时显示全部分量。

观察建议

竖弯选侧视，侧弯选俯视，扭转选端视；再自由旋转比较。二阶跨中为节点，三阶有两个内部节点。先看单模态，再叠加不同运动。

教学模型与适用范围

基准主跨 400 m、宽 24 m；竖弯和侧弯采用等效均匀简支梁，扭转采用等效扭转杆，一至三阶空间函数为 sin(nπx/L)。实际频率由本次跨度、刚度和质量计算；阻尼与响应量级采用明示的教学设定。

三维桥形可在悬索桥与斜拉桥间切换；塔保持固定，悬索主缆不参与振动，吊索或斜拉索下端随主梁锚点更新。此处不求解塔梁索耦合振型与缆索张力变化。

作业为固定均匀双侧 18 点，每点提供同步竖向 Az 和横向 Ay 加速度。TXT共37列：时间、18路Az、18路Ay；数据头包含坐标和列名，作业要求见包内Word。Az向上为正，Ay横向向右为正。

同一模态频率处，加速度与位移相差共同因子−(2πf)²，可以直接识别归一化振型，无需积分。竖向左右半和分离竖弯，竖向差除以实际测点间距分离扭转角加速度，横向半和分离侧弯。加减针对同步有符号时程；角加速度不是转角。