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內(nèi)容提要 本書是作者攻讀博士學(xué)位期間，在橋梁風(fēng)效應(yīng)及其健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域、基于傳統(tǒng)平穩(wěn)分析理論所開展研究工作的總結(jié)。全書共分7章，內(nèi)容包括緒論、設(shè)中央扣的大跨度懸索橋體系動(dòng)力特性及其影響因素研究、基于SHMS的大跨度懸索橋有限元模型修正與驗(yàn)證、基于SHMS的大跨度懸索橋橋址區(qū)強(qiáng)風(fēng)特性研究、臺(tái)風(fēng)作用下大跨度懸索橋抖振響應(yīng)實(shí)測(cè)研究、臺(tái)風(fēng)作用下大跨度懸索橋抖振響應(yīng)時(shí)域分析與實(shí)測(cè)對(duì)比研究、結(jié)論與展望。 本書可供從事橋梁風(fēng)工程及橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的廣大科技工作者和工程師使用，也可供上述專業(yè)領(lǐng)域的高年級(jí)本科生及研究生學(xué)習(xí)參考。 目 錄 第1章緒論1 1.1本課題的研究背景1 1.2大跨度橋梁SHMS研究現(xiàn)狀3 1.2.1大跨度橋梁SHMS概述4 1.2.2大跨度橋梁SHMS工程應(yīng)用概況6 1.3大跨度懸索橋有限元模擬研究現(xiàn)狀6 1.3.1大跨度懸索橋發(fā)展概述6 1.3.2大跨度懸索橋有限元模擬8 1.3.3有限元模型修正技術(shù)9 1.4大跨度橋梁風(fēng)致抖振研究現(xiàn)狀10 1.4.1近地風(fēng)的基本特性11 1.4.2大跨度橋梁風(fēng)致抖振12 1.5本書的主要工作14第2章設(shè)中央扣的大跨度懸索橋體系動(dòng)力特性及其影響因素研究16 2.1引言16 2.2潤(rùn)揚(yáng)懸索橋多精度有限元模擬研究17 2.2.1工程概況17 2.2.2多精度空間有限元計(jì)算模型19 2.3設(shè)中央扣的大跨度懸索橋體系動(dòng)力特性研究23 2.3.1基于ANSYS的懸索橋模態(tài)分析方法23 2.3.2設(shè)中央扣的大跨度懸索橋動(dòng)力特性分析23 2.3.3中央扣對(duì)大跨度懸索橋動(dòng)力特性的影響25 2.3.4土樁結(jié)構(gòu)相互作用對(duì)大跨度懸索橋動(dòng)力特性的影響27 2.4本章小結(jié)30第3章基于SHMS的大跨度懸索橋有限元模型修正與驗(yàn)證32 3.1引言32 3.2一種結(jié)構(gòu)有限元模型修正的新方法33 3.2.1參數(shù)型修正的靈敏度分析34 3.2.2優(yōu)化算法36 3.2.3有限元模型修正的一種新方法41 3.3潤(rùn)揚(yáng)懸索橋成橋試驗(yàn)簡(jiǎn)介43 3.3.1環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)測(cè)試43 3.3.2鋼箱梁應(yīng)力測(cè)試45 3.4潤(rùn)揚(yáng)懸索橋有限元模型修正46 3.4.1橋塔結(jié)構(gòu)有限元模型修正47 3.4.2全橋結(jié)構(gòu)有限元模型修正49 3.5潤(rùn)揚(yáng)懸索橋有限元模型驗(yàn)證54 3.5.1關(guān)鍵位移驗(yàn)證55 3.5.2鋼箱梁應(yīng)力驗(yàn)證55 3.6本章小結(jié)58第4章基于SHMS的大跨度懸索橋橋址區(qū)強(qiáng)風(fēng)特性研究59 4.1引言59 4.2近地大氣邊界層風(fēng)特性分析方法60 4.2.1平均風(fēng)速剖面特性61 4.2.2脈動(dòng)風(fēng)特性61 4.3風(fēng)特性實(shí)測(cè)研究平臺(tái)簡(jiǎn)介64 4.3.1潤(rùn)揚(yáng)懸索橋風(fēng)環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)64 4.3.2風(fēng)速儀及其布置65 4.4潤(rùn)揚(yáng)橋址區(qū)強(qiáng)風(fēng)特性實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析66 4.4.1平均風(fēng)速和風(fēng)向66 4.4.2風(fēng)速隨高度的變化規(guī)律68 4.4.3紊流強(qiáng)度和陣風(fēng)因子68 4.4.4紊流積分尺度70 4.4.5紊流功率譜密度71 4.5本章小結(jié)72第5章臺(tái)風(fēng)作用下大跨度懸索橋抖振響應(yīng)實(shí)測(cè)研究74 5.1引言74 5.2潤(rùn)揚(yáng)懸索橋振動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)76 5.2.1主梁振動(dòng)監(jiān)測(cè)76 5.2.2纜索振動(dòng)監(jiān)測(cè)76 5.2.3主塔振動(dòng)監(jiān)測(cè)77 5.3潤(rùn)揚(yáng)懸索橋抖振實(shí)測(cè)分析78 5.3.1主梁實(shí)測(cè)抖振加速度響應(yīng)分析78 5.3.2纜索實(shí)測(cè)抖振加速度響應(yīng)分析85 5.4本章小結(jié)88第6章臺(tái)風(fēng)作用下大跨度懸索橋抖振響應(yīng)時(shí)域分析與實(shí)測(cè)對(duì)比研究91 6.1引言91 6.2一種斜風(fēng)作用下大跨懸索橋抖振響應(yīng)時(shí)域分析實(shí)用方法93 6.2.1Scanlan平均風(fēng)分解法的改進(jìn)93 6.2.2自激力的有限元模擬95 6.2.3基于APDL語言的程序?qū)崿F(xiàn)97 6.3抖振數(shù)值計(jì)算中的參數(shù)輸入99 6.3.1風(fēng)場(chǎng)參數(shù)99 6.3.2構(gòu)件截面氣動(dòng)系數(shù)99 6.3.3構(gòu)件截面氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)99 6.4抖振數(shù)值計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果的對(duì)比研究101 6.4.1用于抖振分析的有限元模型101 6.4.2主梁抖振加速度響應(yīng)對(duì)比分析101 6.4.3纜索抖振加速度響應(yīng)對(duì)比分析107 6.5本章小節(jié)111第7章總結(jié)與展望112 7.1主要研究工作總結(jié)112 7.2未來研究工作展望115 參考文獻(xiàn)117 |
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