本书介绍了斜拉桥的发展历史和趋势、新型斜拉桥与摩天轮复合结构体系的丁程背景;主要论述了新型斜拉桥与摩天轮复合结构体系的静动力分析、动力特性分析、地震作用下的响应分析、施工过程分析、风场模拟分析、风洞试验分析、斜拉索的风致振动与抑振措施等内容。
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前言
第1章 概述1
1.1斜拉桥的定义l
1.2斜拉桥结构l
1.2.1斜拉桥体系l
1.2.2斜拉索的布置9
1.2.3桥塔的造型9
1.2.4主梁形式3
1.3斜拉桥的历史和发展概况.4
1.3.1斜拉桥的发展历史4
1.3.2斜拉桥发展的原因6
1.3.3斜拉桥的发展前景及发展趋势8
1.4摩天轮概述9
1.5新型斜拉桥与摩天轮复合结构 IO
第2章 新型斜拉桥与摩天轮复合结构静动力特性 13
2.1斜拉桥几何非线性理论 13
2.1.1斜拉桥几何非线性问题的提出 13
2.1.2梁柱效应 14
2.1.3大位移效应 15
2.1.4斜拉索垂度效应17
2.1.5单元刚度矩阵18
2.1.6非线性方程组的求解 99
9.9新型斜拉桥与摩天轮复合结构静力分析 27
2.2.1新型斜拉桥与摩天轮复合结构空间有限元模型 28
2.2.2斜拉桥几何非线性分析在ANSYS巾的实现 32
2.2.3新型斜拉桥与摩天轮复合结构支承体系的选择 33
2.2.4指定荷载工况下复合结构的空间静力几何非线性分析 37
2.3新型斜拉桥与摩天轮复合结构动力特性分析 41
2.3.1斜拉桥动力分析概述 41
2.3.2结构动力特性分析有限元法 42
2.3.3新型斜拉桥与摩天轮复合结构白振特性分析 43
第3章 新型斜拉桥与摩天轮复合结构地震响应分析 54
3.1斜拉桥地震响应研究的发展与现状54
3.1.1静力法 54
3.1.2动力反应谱法 55
3.1.3动态时程分析法 56
3.1.4随机振动法57
3.2 致性输入下的地震响应分析 57
3.2.1斜拉桥地震响应时程分析法 58
3.2.2地震响应时程分析在ANSYS巾的实现 60
3.2.3新型斜拉桥与摩天轮复合结构一致性输入地震响应分析61
3.3考虑行波效应下的地震响应分析 70
3.3.1地震波输入 70
3.3.2三向地震波一致输入下的地震响应分析 73
3.3.3沿纵桥向考虑多点激励行波效应的结构响应分析 79
3.3.4相位差变化对永乐桥位移相内力的影响 86
第4章 新型斜拉桥与摩天轮复合结构施工过程分析 89
4.1斜拉桥施.T过程分析概述 89
4.2斜拉桥施.T过程分析方法 90
4.2.1前进分析法 90
4.2.2倒退分析法 91
4.2.3实时跟踪分析 91
4.3新型斜拉桥与摩天轮复合结构施T过程分析 92
4.3.1施工过程描述 92
4.3.2施工状态B结构的受力分析 93
4.3.3结果分析及改进措施 94
4.3.4摩天轮施工过程研究 96
第5章 新型斜拉桥风场数值模拟与风洞试验研究 105
5.1桥梁结构风荷载研究方法概述 105
5.1.1现场实测 105
5.1.2理论分析 105
5.1.3风洞试验 105
5.1.4数值风洞法 106
5.1.5三种研究方法的比较 106
5.2风场数值模拟理论基础 107
5.2.1流场数值模拟的数学模型108
5.2.2 k-e两方程模型 115
5.2.3壁面函数法 118
5.2.4微分方程的离散 118
5.2.5 SIMPLE算法 123
5.2.6边界条件 125
5.3风场数值模拟 126
5.3.1 CFD软件简介 127
5.3.2物理模型和数学模型的选择130
5.3.3边界条件及壁面的处理132
5.3.4风场数值模拟分析结果133
5.3.5风洞试验风压系数结果分析141
5.3.6数值模拟与风洞试验比较结果 145
5.4空气动力不稳定振动风洞试验 154
5.4.1整体结构风力测定 155
5.4.2倒Y塔架层风力系数 157
5.4.3风洞试验结论 175
第6章 斜拉桥索的风致振动与抑振措施 176
6.1斜拉索的风致振动 176
6.1.1斜拉索振动的主要类型176
6.1.2风雨振的特点及形成条件182
6.2斜拉索的抑振措施 184
6.2.1机械方法 185
6.2.2空气动力学方法 189
6.3斜拉索振动的典型事例及抑振措施 193
6.3.1名港西大桥 193
6.3.2柜石岛﹒岩黑岛桥 194
6.3.3塔科马大桥 194
6.3.4伯劳东纳桥 197
6.3.5科尔布兰特桥 197
6.3.6其他风振实例 197
6.4永乐桥斜拉索的风致振动及抑振措施 198
参考文献 199