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內(nèi)容簡(jiǎn)介 本書介紹了作者十多年來(lái)在大跨纜索橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)疲勞狀態(tài)評(píng)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(cè)和響應(yīng)時(shí)程分析方法、面向疲勞狀態(tài)評(píng)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(cè)及響應(yīng)時(shí)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(píng)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(shí)變狀態(tài)更新方法及其可靠度評(píng)估方法。同時(shí)介紹了上述研究成果在潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋等大跨纜索橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)疲勞狀態(tài)評(píng)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(yíng)管理和設(shè)計(jì)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(cè)和響應(yīng)時(shí)程信息分析7 2.1大跨纜索橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)變傳感器布置7 2.1.2潤(rùn)揚(yáng)大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)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(cè)和應(yīng)變時(shí)程的基本規(guī)律11 2.3應(yīng)變響應(yīng)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析14 2.3.1應(yīng)變時(shí)程分析提取出車輛經(jīng)過(guò)時(shí)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(jì)數(shù)法原理16 2.3.2.2對(duì)應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的循環(huán)提取19 2.3.3應(yīng)變時(shí)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(píng)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(cè)系統(tǒng)的分析方法30 3.1.2結(jié)合監(jiān)測(cè)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(píng)估的潤(rùn)揚(yáng)斜拉橋多尺度建模36 3.5考慮疲勞時(shí)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(shí)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(cè)信息量化及其模型更新方法43 3.5.4考慮疲勞時(shí)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(dòng)力響應(yīng)分析和疲勞損傷評(píng)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(chǎng)數(shù)值分析方法53 4.1.3.2橋梁健康監(jiān)測(cè)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(yíng)環(huán)境下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力時(shí)程分析55 4.2.1正常運(yùn)營(yíng)環(huán)境下基于應(yīng)變時(shí)程監(jiān)測(cè)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(shí)程63 4.2.2.1潤(rùn)揚(yáng)斜拉橋卡車荷載所引起的應(yīng)力時(shí)程63 4.2.2.2青馬大橋卡車荷載所引起的應(yīng)力時(shí)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(shí)程68 4.2.4環(huán)境溫度變化引起的應(yīng)力時(shí)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(shí)程76 4.3.2地震載荷引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力時(shí)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(shí)別方法82 4.5.1疲勞關(guān)鍵位置的識(shí)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(yíng)環(huán)境下橋梁疲勞損傷累積86 4.6.1.1基于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)變數(shù)據(jù)的潤(rùn)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(duì)疲勞損傷累積過(guò)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(rùn)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(píng)估104 5.2.4潤(rùn)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(píng)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(píng)估111 第6章鋼箱梁疲勞易損構(gòu)件損傷時(shí)變狀態(tài)更新及其可靠度評(píng)估113 6.1鋼箱梁橋面板人工檢測(cè)信息及無(wú)損探測(cè)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(wú)損檢測(cè)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(duì)疲勞構(gòu)件的影響119 6.3.3基于檢測(cè)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(shí)變狀態(tài)更新125 6.4.1正常運(yùn)營(yíng)環(huán)境下的鋼箱梁時(shí)變狀態(tài)更新125 6.4.2考慮突發(fā)性因素的鋼箱梁時(shí)變狀態(tài)更新127 參考文獻(xiàn)1312 |
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