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內(nèi)容簡介 本書介紹了作者十多年來在大跨纜索橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)疲勞狀態(tài)評估方法領(lǐng)域的研究成果及其在重要橋梁工程中的應(yīng)用。主要內(nèi)容包括：大跨纜索橋疲勞應(yīng)力監(jiān)測和響應(yīng)時程分析方法、面向疲勞狀態(tài)評估的大跨纜索橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)有限元模擬方法和大跨纜索橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)疲勞損傷狀態(tài)分析方法。重點(diǎn)介紹了大跨纜索橋鋼箱梁應(yīng)變監(jiān)測及響應(yīng)時程的規(guī)律和應(yīng)力譜特征、鋼箱梁結(jié)構(gòu)疲勞易損構(gòu)件的疲勞損傷狀態(tài)評估方法和局部出現(xiàn)裂紋后的疲勞裂紋擴(kuò)展分析方法，以及鋼箱梁結(jié)構(gòu)疲勞易損構(gòu)件損傷時變狀態(tài)更新方法及其可靠度評估方法。同時介紹了上述研究成果在潤揚(yáng)長江公路大橋等大跨纜索橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)疲勞狀態(tài)評估中的應(yīng)用。 本書可以作為力學(xué)、土木、交通相關(guān)專業(yè)研究生的參考讀物，亦可供相關(guān)領(lǐng)域科研人員、橋梁運(yùn)營管理和設(shè)計的技術(shù)人員在研究和工作中參考。 目錄 第1章緒論1 第2章大跨纜索橋疲勞應(yīng)力監(jiān)測和響應(yīng)時程信息分析7 2.1大跨纜索橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)變傳感器布置概述7 2.1.1青馬大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)變傳感器布置7 2.1.2潤揚(yáng)大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)變傳感器布置9 2.2鋼箱梁結(jié)構(gòu)應(yīng)變監(jiān)測和應(yīng)變時程的基本規(guī)律11 2.3應(yīng)變響應(yīng)監(jiān)測結(jié)果分析14 2.3.1應(yīng)變時程分析提取出車輛經(jīng)過時的主要應(yīng)變幅14 2.3.2應(yīng)力幅譜分析16 2.3.2.1雨流計數(shù)法原理16 2.3.2.2對應(yīng)變監(jiān)測數(shù)據(jù)的循環(huán)提取19 2.3.3應(yīng)變時程中的溫度效應(yīng)分析22 2.4鋼箱梁結(jié)構(gòu)中的疲勞等效應(yīng)力分布25 第3章面向疲勞狀態(tài)評估的大跨纜索橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)有限元模擬28 3.1大跨纜索橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)疲勞損傷分析方法概述28 3.1.1基于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的分析方法30 3.1.2結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)和有限元模擬的分析方法31 3.2大跨纜索橋整體結(jié)構(gòu)與局部易損構(gòu)件的多尺度建模32 3.3等效異性橋面板與疲勞易損構(gòu)件細(xì)節(jié)模型的跨尺度銜接34 3.3.1基于子結(jié)構(gòu)技術(shù)的跨尺度連接34 3.3.2基于子模型技術(shù)的跨尺度連接35 3.4面向疲勞狀態(tài)評估的潤揚(yáng)斜拉橋多尺度建模36 3.5考慮疲勞時變損傷狀態(tài)的結(jié)構(gòu)有限元模型更新方法41 3.5.1考慮疲勞損傷時變特性的主要因素41 3.5.2易損部位疲勞裂紋萌生后的結(jié)構(gòu)模型更新方法42 3.5.3表面缺陷的人工檢測信息量化及其模型更新方法43 3.5.4考慮疲勞時變損傷狀態(tài)的結(jié)構(gòu)有限元模型更新流程44 第4章大跨纜索橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析和疲勞損傷評估47 4.1大跨纜索橋服役載荷模擬方法概述47 4.1.1標(biāo)準(zhǔn)卡車載荷模擬方法概述48 4.1.1.1基于等效疲勞損傷原理的標(biāo)準(zhǔn)疲勞車輛載荷的模擬48 4.1.1.2基于MonteCarlo隨機(jī)仿真的交通載荷譜模擬50 4.1.2鐵路載荷模擬方法50 4.1.3環(huán)境變溫載荷模擬方法53 4.1.3.1鋼箱梁溫度場數(shù)值分析方法53 4.1.3.2橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)反映的結(jié)構(gòu)溫度分布規(guī)律54 4.2大跨橋梁在正常運(yùn)營環(huán)境下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力時程分析55 4.2.1正常運(yùn)營環(huán)境下基于應(yīng)變時程監(jiān)測信息的載荷因素分析55 4.2.2卡車荷載所引起的應(yīng)力時程63 4.2.2.1潤揚(yáng)斜拉橋卡車荷載所引起的應(yīng)力時程63 4.2.2.2青馬大橋卡車荷載所引起的應(yīng)力時程66 4.2.3基于有限元模擬的列車荷載所引起的應(yīng)力時程68 4.2.4環(huán)境溫度變化引起的應(yīng)力時程73 4.3大跨橋梁在突發(fā)載荷作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析76 4.3.1撞擊事故引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力時程76 4.3.2地震載荷引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力時程78 4.4橋梁鋼箱梁疲勞損傷理論概述80 4.5服役載荷作用下鋼箱梁結(jié)構(gòu)疲勞關(guān)鍵部位的識別方法82 4.5.1疲勞關(guān)鍵位置的識別方法83 4.5.2服役載荷作用下橋梁疲勞關(guān)鍵部位的確定83 4.6服役載荷作用下鋼箱梁疲勞損傷累積分析85 4.6.1正常運(yùn)營環(huán)境下橋梁疲勞損傷累積86 4.6.1.1基于監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)變數(shù)據(jù)的潤揚(yáng)大橋損傷累積86 4.6.1.2基于有限元模擬的青馬大橋損傷累積88 4.6.2突發(fā)性事故對疲勞損傷累積過程的影響93 第5章大跨纜索橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)疲勞易損構(gòu)件的損傷狀態(tài)分析98 5.1疲勞裂紋擴(kuò)展理論98 5.2潤揚(yáng)斜拉橋索梁錨固區(qū)的疲勞裂紋狀態(tài)分析99 5.2.1典型疲勞交通載荷譜的確定101 5.2.2疲勞應(yīng)力分析102 5.2.3基于SN曲線法的索梁錨固區(qū)疲勞狀態(tài)評估104 5.2.4潤揚(yáng)斜拉橋索梁錨固區(qū)的疲勞裂紋擴(kuò)展分析與壽命評估105 5.2.4.1標(biāo)準(zhǔn)疲勞等效荷載的確定106 5.2.4.2疲勞裂紋尖端應(yīng)力狀態(tài)分析108 5.3索梁錨固區(qū)疲勞裂紋擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)評估111 第6章鋼箱梁疲勞易損構(gòu)件損傷時變狀態(tài)更新及其可靠度評估113 6.1鋼箱梁橋面板人工檢測信息及無損探測信息的分類描述113 6.2裂紋信息的量化模型115 6.2.1人工無損檢測中的疲勞裂紋出現(xiàn)的概率特性115 6.2.2基于貝葉斯定理的疲勞裂紋失效概率更新模型115 6.2.3基于Paris方程的裂紋擴(kuò)展模型117 6.3斜拉橋疲勞易損構(gòu)件可靠度分析118 6.3.1斜拉橋鋼箱梁多尺度模型中的子模型118 6.3.2表面缺陷對疲勞構(gòu)件的影響119 6.3.3基于檢測信息的斜拉橋鋼箱梁疲勞裂紋失效的可靠度更新122 6.4考慮服役載荷變化的鋼箱梁疲勞損傷時變狀態(tài)更新125 6.4.1正常運(yùn)營環(huán)境下的鋼箱梁時變狀態(tài)更新125 6.4.2考慮突發(fā)性因素的鋼箱梁時變狀態(tài)更新127 參考文獻(xiàn)1312 |
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