《大跨度桥梁结构》

近十多年来，随着国民经济及交通事业发展，国内外桥梁结构发展很快，跨江跨海工程日益增多，桥梁建设向“更长、更高、更轻”的趋势发展，跨度日益增大，体形越来越复杂，新材料的应用日益增多，结构体系越来越新颖，施工技术越来越先进。桥梁结构的这种大发展，对桥梁结构理论的发展有很大促进。目前，桥梁结构理论及分析方法发展趋势是：从简单结构向大型复杂结构、新型结构及新材料结构发展；从线性向非线性发展；从静力向动力发展；从确定性向不确定性发展；从简化分析向精细化分析发展；发展智能结构理论，发展结构性能设计理论，在桥梁结构分析与设计理论方面正在孕育着新的突破。桥梁结构遇到的挑战首先是实现基于性能的结构设计，以提高工程结构使用性能及抗灾性能。要实现基于性能的结构设计，必须精确掌握结构性能，必须精确分析结构性能。为此，必须有考虑到结构非线性、结构不确定性、荷载不确定性及结构损伤等复杂因素的精细化分析方法，这是结构性能设计理论的客观要求。目前对于结构性能及其可靠度尚无精细化分析方法，因此发展结构性能的精细化分析方法及结构性能的控制方法是创立结构性能设计理论的关键问题。由此可知，结构非线性、结构不确定性、结构损伤力学是发展结构性能精细化分析方法的重要基础。因此，致力于创立结构非线性、结构不确定性及结构损伤分析的新理论、新方法是当务之急，也是长远之计。

第一章 基本概念"para" label-module="para">

1.1 大跨度桥"para" label-module="para">

1.1.1 连续梁桥及连续刚构桥"para" label-module="para">

1.1.2 拱桥"para" label-module="para">

1.1.3 斜拉桥"para" label-module="para">

1.1.4 悬索桥"para" label-module="para">

1.2 大跨度桥梁结构体系"para" label-module="para">

1.2.1 箱梁桥结构体系"para" label-module="para">

1.2.2 连续刚构桥结构体系"para" label-module="para">

1.2.3 拱桥结构体系"para" label-module="para">

1.2.4 斜拉桥结构体系"para" label-module="para">

1.2.5 悬索桥结构体系"para" label-module="para">

1.3 桥梁结构理论发展现状"para" label-module="para">

1.4 桥梁结构理论发展趋势"para" label-module="para">

1.5 本书主要内容"para" label-module="para">

参考文献"para" label-module="para">

第二章 箱型桥梁结构体系"para" label-module="para">

2.1 直箱型桥梁结构体系"para" label-module="para">

2.1.1 单跨箱型桥梁结构"para" label-module="para">

2.1.2 连续直箱型桥梁结构"para" label-module="para">

2.2 曲箱型桥梁结构体系"para" label-module="para">

2.3 现有分析方法"para" label-module="para">

2.3.1 梁格法"para" label-module="para">

2.3.2 板壳有限元法"para" label-module="para">

2.3.3 有限条法"para" label-module="para">

2.3.4 有限梁段法"para" label-module="para">

2.4 新的分析方法"para" label-module="para">

2.4.1 样条有限点法"para" label-module="para">

2.4.2 QR法"para" label-module="para">

2.4.3 样条子域法"para" label-module="para">

2.4.4 样条无网格法"para" label-module="para">

2.5 样条函数"para" label-module="para">

2.5.1 B样条函数构造的方法"para" label-module="para">

2.5.2 B样条函数的性质"para" label-module="para">

2.5.3 B样条函数的数值方法"para" label-module="para">

2.5.4 样条基函数"para" label-module="para">

2.5.5 样条函数值表"para" label-module="para">

2.5.6 样条离散化"para" label-module="para">

2.6 水平曲梁的应变、曲率及扭率"para" label-module="para">

参考文献"para" label-module="para">

第三章 薄壁箱梁桥分析的样条有限点法"para" label-module="para">

3.1 概述"para" label-module="para">

3.1.1 基本假设"para" label-module="para">

3.1.2 位移模式"para" label-module="para">

3.1.3 剪力滞位移模式"para" label-module="para">

3.1.4 主扇性坐标"para" label-module="para">

3.1.5 计算格式选择"para" label-module="para">

3.2 基本理论"para" label-module="para">

3.2.1 几何方程——应变与位移的关系"para" label-module="para">

3.2.2 本构关系——应力与位移的关系"para" label-module="para">

3.2.3 变分原理"para" label-module="para">

3.3 样条有限点法"para" label-module="para">

3.4 连续薄壁箱梁桥分析的新方法"para" label-module="para">

3.4.1 位移模型"para" label-module="para">

3.4.2 样条位移函数"para" label-module="para">

3.4.3 样条离散化刚度方程"para" label-module="para">

3.4.4 位移及应力"para" label-module="para">

3.5 薄壁箱梁桥畸变效应"para" label-module="para">

3.5.1 第三种计算格式"para" label-module="para">

3.5.2 第四种计算格式"para" label-module="para">

3.5.3 第五种计算格式"para" label-module="para">

3.5.4 第六种计算格式"para" label-module="para">

3.5.5 第七种计算格式"para" label-module="para">

3.6 计算例题"para" label-module="para">

参考文献"para" label-module="para">

第四章 连续薄壁箱梁桥分析的QR法"para" label-module="para">

4.1 QR法"para" label-module="para">

4.2 连续箱型桥分析的QR法"para" label-module="para">

4.2.1 位移函数"para" label-module="para">

4.2.2 连续直箱型桥梁结构"para" label-module="para">

4.2.3 连续曲箱型桥梁结构"para" label-module="para">

4.3 另外几种计算格式"para" label-module="para">

4.3.1 第三种计算格式"para" label-module="para">

4.3.2 第四种计算格式"para" label-module="para">

4.3.3 第五种计算格式"para" label-module="para">

4.4 变高度箱梁桥结构分析的QR法"para" label-module="para">

4.5 计算例题"para" label-module="para">

4.6 附录"para" label-module="para">

4.6.1 弹性力学平面问题"para" label-module="para">

4.6.2 薄板单元"para" label-module="para">

4.6.3 平板壳单元"para" label-module="para">

4.6.4 开洞单元"para" label-module="para">

4.6.5 单元刚度矩阵"para" label-module="para">

4.6.6 箱梁段单元"para" label-module="para">

4.6.7 内力计算"para" label-module="para">

4.6.8 箱梁桥畸变效应分析的QR法"para" label-module="para">

参考文献"para" label-module="para">

第五章 连续薄壁箱梁桥分析的样条子域法"para" label-module="para">

5.1 样条子域法"para" label-module="para">

5.2 连续直箱型桥梁结构"para" label-module="para">

5.2.1 划分子域"para" label-module="para">

5.2.2 双向单样条平板壳子域"para" label-module="para">

5.2.3 建立结构刚度方程"para" label-module="para">

5.2.4 凝聚问题"para" label-module="para">

5.2.5 横隔板处理"para" label-module="para">

5.2.6 确定结构的位移及内力"para" label-module="para">

5.3 连续曲箱型桥梁结构"para" label-module="para">

5.3.1 箱型结构理论"para" label-module="para">

5.3.2 双向单样条截锥薄壳子域"para" label-module="para">

5.3.3 建立结构总刚度方程"para" label-module="para">

5.3.4 确定结构的位移及内力"para" label-module="para">

5.4 样条子域"para" label-module="para">

5.4.1 样条平板壳子域"para" label-module="para">

5.4.2 样条截锥薄壳子域"para" label-module="para">

5.4.3 样条箱梁子域"para" label-module="para">

5.5 变高度箱型桥梁结构"para" label-module="para">

5.6 计算例题"para" label-module="para">

5.7 附录"para" label-module="para">

5.7.1 建立变换矩阵C]S"para" label-module="para">

5.7.2 建立Sij的具体形式"para" label-module="para">

5.7.3 建立变换矩阵T]"para" label-module="para">

5.7.4 建立映射样条子域"para" label-module="para">

参考文献"para" label-module="para">

第六章 薄壁箱梁剪力滞效应分析的新方法"para" label-module="para">

6.1 概述"para" label-module="para">

6.1.1 应力状态"para" label-module="para">

6.1.2 剪力滞效应"para" label-module="para">

6.1.3 基本假设"para" label-module="para">

6.1.4 剪力滞翘曲位移函数"para" label-module="para">

6.2 变分原理"para" label-module="para">

6.3 样条有限点法"para" label-module="para">

6.4 样条子域法"para" label-module="para">

6.5 QR法"para" label-module="para">

6.6 计算例题"para" label-module="para">

参考文献"para" label-module="para">

第七章 薄壁箱拱桥分析的新方法

第八章 连续薄壁箱梁桥几何非线性分析的新方法

第九章 结构弹塑性分析的QR法

第十章 连续薄壁箱桥材料非线性分析的新方法

第十一章 连续薄壁箱桥双重非线性分析的新方法

第十二章 连续薄壁箱桥动力分析的新方法

第十三章 桥梁结构非线性稳定性分析的新方法

第十四章 混凝土徐变收缩性效应分析的新方法

第十五章 桥梁结构温度效应分析的新方法

第十六章 大跨度连续刚构桥分析的新方法

第十七章 大跨度钢管混凝土拱桥分析的新方法

第十八章 大跨度斜拉桥分析的新方法

第十九章 大跨度索桥分析的新方法

第二十章 桥梁机构损伤分析的新方法

第二十一章 桥梁机构不确定性分析的新方法

第二十二章 桥梁结构可靠度分析的新方法

第二十三章 桥梁结构抗震分析的新方法

第二十四章 智能桥梁结构分析的新方法

第二十五章 桥梁结构性能设计理论

第二十六章 结构与地基互相作用分析的QR法

第二十七章 大跨度桥极限承载能力分析的QR法

第二十八章 结构的非线性单元

参考文献

内容简介

本书论述大跨度桥梁结构分析理论及其编程原理。全书共分为四章。近二十年，我国大跨度桥梁建设进入了蓬勃发展的新时期，大跨度桥梁结构分析理论亦在不断发展和完善。本书是作者在他人研究成果及论文、著作的基础上，结合自己在大跨度桥梁结构分析方面的教学和科研体会写作而成，融入了自己的部分研究成果。本书的理论、方法和程序已在多座桥梁中得到运用和检验。本书既有较高的理论性，又有较强的实用性，有些研究成果是首次发表。本书可供桥梁专业设计、施工与研究人员参考，亦可作为桥隧工程专业、结构工程专业研究生和高年级本科生学习的教学参考书或教材。2100433B

《大跨度桥梁结构理论与应用》一书,是为土木工程专业本科生开设的专业拓展课程教材,也是为桥梁工程专业研究生开设的专业课程而编写的教材。

本教材重点讲述大跨度桥梁的梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥的主要结构形式、构造特点、基本理论、力学分析、基本设计原则与设计计算方法;结合稳定和疲劳理论、大跨度桥梁设计与施工的专业技术规范与理论,可使学生完成由基础理论知识到实际大跨度桥梁结构研究、设计计算、施工与应用的过渡。教材重视基础理论的系统性与完整性,加强大跨度桥梁结构理论与桥梁典型案例实践的结合,每类大跨度桥梁结合2~4个实际典型桥例,使学生和工程技术人员学以致用。

读者对象:主要用作大学四年级土木工程专业本科生的专业拓展课程教材、桥梁与隧道工程专业和防灾与减灾专业研究生的专业课程教材;部分还可供博士研究生继续深造使用;也可供各桥梁科研、设计、施工、管理的专业技术人员与领导参考。

本项目围绕重大研究计划的关键科学问题，开展大跨度桥梁结构风致动力灾变效应原型观测与验证的研究。首先，研究大跨度桥梁结构风致动力灾变效应原型观测系统；其次，分析原型观测数据研究桥梁结构风场特性和模型参数及风-雨耦合等效-相流模型；研究大跨度桥梁结构抖振和风雨振等风致动力灾变效应的原型验证方法，分析其一致性和差异性；突破风洞试验技术限制，研究基于整体模态和局部应变原型监测信息的大跨度梁结构气动力和气动参数识别方法，揭示气动力和气动参数的空间相关性、雷诺数效应和湍流尺度效应；发展桥梁结构风雨激振分析方法，揭示雨的作用机理；研究以原型观测的结构振动为边界条件的绕流场CFD数值计算子结构方法，揭示桥梁结构风致灾变及其控制的微观机理，为通过原型观测研究结构风致灾变机理提供有效的方法。本项目研究，将形成大跨度桥梁结构风致动力灾变效应原型观测的理论、方法、技术、系统和原始观测数据，具有重要的科学意义。