斜拉桥非线性动力及可靠性分析PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 斜拉桥发展概况 1

1.2 斜拉桥的分类 3

1.3 斜拉桥结构分析的特点 4

本章参考文献 4

2 斜拉桥动力学理论 6

2.1 斜拉桥动力特性的特点 6

2.2 斜拉桥的固有频率计算 7

2.2.1 竖向振动固有频率计算 7

2.2.2 横向振动（挠曲—扭转振动）固有频率计算 12

2.3 斜拉索的振动特性 18

2.3.1 水平张紧钢丝的横向振动 18

2.3.2 斜拉索的横向固有频率 21

2.4 本章小结 24

本章参考文献 25

3 非线性动力分析经典理论 26

3.1 非线性动力分析的近似解析方法 26

3.1.1 摄动法 26

3.1.2 平均法（KB法） 27

3.1.3 渐近法（KBM） 29

3.1.4 多尺度法 29

3.2 非线性动力分析的数值方法 30

3.2.1 非线性有限元理论 30

3.2.2 时域有限元分析理论 32

3.3 非线性动力系统的分岔 34

3.3.1 分岔现象 34

3.3.2 李雅普诺夫—施密特（L-S）约化 36

3.3.3 庞加莱—伯克霍夫（P-B）范式 37

3.4 非线性动力系统的混沌现象 40

3.4.1 定常运动的分类和混沌运动的定义 40

3.4.2 通向混沌的道路 41

本章参考文献 42

4 斜拉桥非线性动力特性 43

4.1 斜拉桥拉索非线性振动 43

4.1.1 端部位移引起的振动 43

4.1.2 涡激共振 43

4.1.3 尾流驰振 44

4.1.4 风雨激振 44

4.2 非线性载荷作用下斜拉桥结构的非线性振动 45

4.2.1 气动力的表达式 45

4.2.2 风荷载作用下斜拉桥主梁的颤振 48

4.2.3 风荷载作用下斜拉桥桥梁结构的抖振 48

4.2.4 地震荷载作用下斜拉桥的动力特性 49

本章参考文献 50

5 斜拉桥非线性动力分析 51

5.1 斜拉桥几何非线性主要影响因素及解决方法 51

5.2 永和斜拉桥的总体描述 53

5.2.1 分跨及缆索布置 53

5.2.2 主梁 53

5.2.3 桥塔 54

5.2.4 下部结构及支承布置 54

5.2.5 设计荷载 54

5.2.6 主要材料性能 54

5.2.7 地质水文资料 55

5.3 永和斜拉桥非线性动力分析 55

5.3.1 永和斜拉桥动力分析中的计算模型 55

5.3.2 永和斜拉桥动力分析有限元模型的建立 57

5.4 计算结果分析 65

5.5 动力分析数值结果与已有实测结果的比较 86

5.6 非线性问题研究 89

本章参考文献 91

6 斜拉桥的试验与检测 93

6.1 正常交通流下斜拉桥模态测试 93

6.2 斜拉桥随机振动测试原理 94

6.3 利用车辆随机激振测试永和斜拉桥自振特性方法 96

6.4 振动测试参数及测试仪器 100

6.5 振动测试的实施 102

6.5.1 测点 103

6.5.2 测站 103

6.5.3 振动测试步骤 105

6.6 斜拉桥模态参数识别及索力的测定 107

6.6.1 斜拉索索力的测定 107

6.6.2 固有频率的识别 110

6.6.3 振型的识别 115

6.6.4 阻尼的识别 117

本章参考文献 119

7 斜拉桥破损诊断技术 120

7.1 斜拉桥破损诊断技术概况 120

7.2 结构损伤的识别 122

7.2.1 通过频率变化进行破损识别的缺陷 122

7.2.2 采用模态置信度识别永和斜拉桥桥面板破损 124

7.3 结构损伤位置识别的数值模拟 128

7.4 在线监测中动力指纹法的局限性 133

7.5 斜拉桥破损诊断的最优矢量法 134

7.5.1 破损位置的识别 135

7.5.2 破损程度评定 137

本章参考文献 139

8 斜拉桥可靠性分析 141

8.1 永和斜拉桥主梁内力分析及控制断面的确定 141

8.1.1 斜拉桥主梁内力计算 141

8.1.2 主梁内力计算中动荷载的考虑 145

8.2 永和斜拉桥静载试验 146

8.2.1 加载位置 146

8.2.2 测点布置 147

8.2.3 测试方法及仪器 147

8.2.4 测试 147

8.3 永和斜拉桥可靠性调查及破损原因分析 149

8.3.1 永和斜拉桥可靠性调查 149

8.3.2 永和斜拉桥破损原因分析 152

8.4 提高永和斜拉桥可靠性措施 156

8.4.1 主梁裂缝 156

8.4.2 缆索锚头的锈蚀 157

8.4.3 2号、3号桥墩处抗风挡块的破坏 157

8.4.4 缆索防风振设施 157

8.4.5 支座 157

8.4.6 桥面平整度 157

本章参考文献 158