大跨径钢桥桥面铺装力学分析与结构设计PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1　概述 1

1.2　钢桥面铺装发展概况 2

1.3　钢桥面铺装的特点 3

1.4　国内外钢桥面铺装的研究 4

1.4.1　国外研究概况 4

1.4.2　国内研究概况 6

1.4.3　力学理论研究 7

1.5 国内外钢桥面铺装的应用 9

1.5.1 国内外钢桥面铺装类型 9

1.5.2　国内外钢桥面铺装主要病害 11

1.6　本章小结 12

2　钢桥面铺装力学分析原理与方法 14

2.1　大跨径钢桥力学分析综述 14

2.2　二阶段力学分析 15

2.3　力学分析的基本步骤 16

2.4　桥面铺装结构层的简化力学模型 17

2.4.1　抗弯刚度等效处理方法 17

2.4.2　单元刚度矩阵叠加处理方法 18

2.5　本章小结 19

3　钢桥面铺装有限元分析 20

3.1　有限元单元的选取 20

3.1.1　杆单元 20

3.1.2　局部段箱梁计算的有限元单元 21

3.2　坐标体系及其转换 24

3.2.1　整体结构的坐标转换 24

3.2.2　局部箱梁结构的坐标转换 25

3.3　横隔板处理方法 28

3.4　对称性运用与处理 32

3.5　计算结构与荷载参数 34

3.5.1 构造参数影响分析采用的结构 34

3.5.2　悬索桥计算结构 36

3.6　本章小结 36

4　桥面铺装结构静态分析 37

4.1 静态分析原理与方法 37

4.1.1　几何非线性原理 37

4.1.2　拉索的垂度效应 39

4.1.3　加劲梁的二次效应 39

4.2　局部梁段分析 40

4.3　最不利荷载位置 43

4.3.1　纵向最不利位置 43

4.3.2　横向最不利位置 50

4.4　钢箱梁局部构造影响分析 51

4.4.1　顶板U肋 51

4.4.2　箱梁下部结构 52

4.4.3　横隔板间距 53

4.4.4　箱梁高度 54

4.4.5　箱梁宽度 55

4.4.6　支承方式 55

4.4.7　有无铺装 56

4.5　本章小结 57

5　桥面铺装结构动态分析 59

5.1　动态分析原理与方法 59

5.1.2　基本方程 60

5.1.3　质量矩阵 60

5.1.4　阻尼矩阵 65

5.1.5　求解受迫振动 66

5.1.6　对称性在动态条件下的特殊处理 76

5.1.7　动态结构分析中的横隔板问题 78

5.2　动态分析模型 84

5.3 动态荷载 84

5.4　局部构造对铺装动态响应的影响 85

5.4.1　频率和振型 85

5.4.2　类悬臂区域 88

5.4.3　振型数目 89

5.4.4　支承方式 90

5.4.5　随时间变化 92

5.4.6　箱梁宽度 93

5.4.7　箱梁高度 95

5.4.8　下部结构 96

5.4.9　荷载横向位置 97

5.4.10　顶板厚度 98

5.4.11　U肋厚度 99

5.5　本章小结 100

6　悬索桥沥青铺装层结构静态分析 102

6.1　悬索桥整桥非线性静态分析 103

6.1.1　悬索桥概述 103

6.1.2　基本假定和有限元分析方法 104

6.1.3　非线性影响因素分析 105

6.1.4　求解非线性方程组 109

6.1.5　整桥静力计算分析 111

6.2　局部钢箱梁静态分析 115

6.2.1　钢箱梁合理有限元模型 116

6.2.2　桥面系裸板静力分析 125

6.2.3　桥面铺装系静力分析 129

6.2.4　有限元及有限条计算对比 144

6.3　桥面铺装力学分析简化计算 150

6.3.1　最大横向拉应变 150

6.3.2　最大纵向拉应变 151

6.3.3　横桥向最大剪应力 152

6.3.4　纵桥向最大剪应力 153

6.4　本章小结 154

7　悬索桥沥青铺装层结构动态分析 156

7.1　悬索桥桥面铺装动力分析概述 156

7.2　结构动态分析原理 157

7.2.1　动力方程的形成与解耦 157

7.2.2　振动计算原理 159

7.3　局部梁段有限元动态分析 164

7.3.1　动态分析模型及参数 164

7.3.2　局部梁段模态分析 165

7.3.3　局部梁段时程分析 171

7.3.4　模型类型对动力系数的影响 175

7.4　局部梁段有限条动态分析 176

7.4.1 自由振动频率及振型 176

7.4.2　车辆荷载的动力影响 180

7.4.3　结构特性的动力影响 182

7.5　本章小结 185

8　钢桥面沥青铺装层结构设计方法 187

8.1　钢桥面沥青铺装层结构设计指标 187

8.1.1　钢桥桥面沥青铺装层的破坏形式 187

8.1.2　钢桥桥面沥青铺装层的特性 188

8.1.3　钢桥桥面沥青铺装层结构设计指标 190

8.2　钢桥面沥青铺装层使用年限估算 211

8.3　钢桥桥面沥青铺装层结构设计方法探讨 215

8.4　本章小结 218

9 展望 219

主要参考文献 222

后记 225