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內(nèi)容提要 本書是作者攻讀博士學位期間，在橋梁風效應及其健康監(jiān)測領域、基于傳統(tǒng)平穩(wěn)分析理論所開展研究工作的總結。全書共分7章，內(nèi)容包括緒論、設中央扣的大跨度懸索橋體系動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證、基于SHMS的大跨度懸索橋橋址區(qū)強風特性研究、臺風作用下大跨度懸索橋抖振響應實測研究、臺風作用下大跨度懸索橋抖振響應時域分析與實測對比研究、結論與展望。 本書可供從事橋梁風工程及橋梁結構健康監(jiān)測領域的廣大科技工作者和工程師使用，也可供上述專業(yè)領域的高年級本科生及研究生學習參考。 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9 1.4大跨度橋梁風致抖振研究現(xiàn)狀10 1.4.1近地風的基本特性11 1.4.2大跨度橋梁風致抖振12 1.5本書的主要工作14第2章設中央扣的大跨度懸索橋體系動力特性及其影響因素研究16 2.1引言16 2.2潤揚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算模型19 2.3設中央扣的大跨度懸索橋體系動力特性研究23 2.3.1基于ANSYS的懸索橋模態(tài)分析方法23 2.3.2設中央扣的大跨度懸索橋動力特性分析23 2.3.3中央扣對大跨度懸索橋動力特性的影響25 2.3.4土樁結構相互作用對大跨度懸索橋動力特性的影響27 2.4本章小結30第3章基于SHMS的大跨度懸索橋有限元模型修正與驗證32 3.1引言32 3.2一種結構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潤揚懸索橋成橋試驗簡介43 3.3.1環(huán)境隨機振動測試43 3.3.2鋼箱梁應力測試45 3.4潤揚懸索橋有限元模型修正46 3.4.1橋塔結構有限元模型修正47 3.4.2全橋結構有限元模型修正49 3.5潤揚懸索橋有限元模型驗證54 3.5.1關鍵位移驗證55 3.5.2鋼箱梁應力驗證55 3.6本章小結58第4章基于SHMS的大跨度懸索橋橋址區(qū)強風特性研究59 4.1引言59 4.2近地大氣邊界層風特性分析方法60 4.2.1平均風速剖面特性61 4.2.2脈動風特性61 4.3風特性實測研究平臺簡介64 4.3.1潤揚懸索橋風環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)64 4.3.2風速儀及其布置65 4.4潤揚橋址區(qū)強風特性實測數(shù)據(jù)分析66 4.4.1平均風速和風向66 4.4.2風速隨高度的變化規(guī)律68 4.4.3紊流強度和陣風因子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72第5章臺風作用下大跨度懸索橋抖振響應實測研究74 5.1引言74 5.2潤揚懸索橋振動監(jiān)測子系統(tǒng)76 5.2.1主梁振動監(jiān)測76 5.2.2纜索振動監(jiān)測76 5.2.3主塔振動監(jiān)測77 5.3潤揚懸索橋抖振實測分析78 5.3.1主梁實測抖振加速度響應分析78 5.3.2纜索實測抖振加速度響應分析85 5.4本章小結88第6章臺風作用下大跨度懸索橋抖振響應時域分析與實測對比研究91 6.1引言91 6.2一種斜風作用下大跨懸索橋抖振響應時域分析實用方法93 6.2.1Scanlan平均風分解法的改進93 6.2.2自激力的有限元模擬95 6.2.3基于APDL語言的程序實現(xiàn)97 6.3抖振數(shù)值計算中的參數(shù)輸入99 6.3.1風場參數(shù)99 6.3.2構件截面氣動系數(shù)99 6.3.3構件截面氣動導數(shù)99 6.4抖振數(shù)值計算與現(xiàn)場實測結果的對比研究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對比分析101 6.4.3纜索抖振加速度響應對比分析107 6.5本章小節(jié)111第7章總結與展望112 7.1主要研究工作總結112 7.2未來研究工作展望115 參考文獻117 |
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