板式加劲梁悬索桥 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:徐恭义

出品人:

页数:174

译者:

出版时间:2010-4

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787564306267

丛书系列:

图书标签:

• 桥梁工程
• 悬索桥
• 加劲梁
• 结构力学
• 桥梁设计
• 有限元分析
• 桥梁振动
• 风工
• 桥梁健康监测
• 桥梁工程材料

结构动力学前沿探索：基于非线性有限元分析的桥梁抗震性能研究 图书内容概述 本书聚焦于现代桥梁工程领域中极具挑战性的一个课题：复杂结构体系的非线性抗震性能分析与评估。它避开了对特定结构类型（如板式加劲梁悬索桥）的直接论述，转而深入探讨更具普适性和前瞻性的理论基础与先进计算方法，旨在为超大跨度、高柔度桥梁结构的抗震设计提供坚实的理论支撑和数值工具。 全书结构严谨，逻辑清晰，从基础的材料本构关系重构到宏观动力响应模拟，层层递进，全面覆盖了当前结构工程界对高精度抗震模拟的需求。全书内容不涉及任何关于“板式加劲梁”的具体几何描述或特定工程案例的直接应用，而是聚焦于通用化的非线性动力学框架。 --- 第一部分：非线性材料本构模型的精确描述与数值实现 本部分是理解复杂结构损伤与屈服的基础。它没有局限于传统线弹性假设，而是深入研究了钢材、混凝土以及新型复合材料在极端荷载作用下的真实力学行为。 第一章：先进钢材与混凝土的塑性与损伤模型 详细阐述了多相体材料在超高应变率和循环荷载下的响应特征。重点介绍了内聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）在模拟材料开裂和界面脱粘过程中的优势，特别是如何通过引入应变梯度理论来修正传统损伤模型中存在的网格依赖性问题。书中提供了多种屈服准则（如三维各向异性强化模型）的详细数学推导，并讨论了如何将这些模型参数化，使其能适应不同地域的地震动特征。 第二章：粘滞阻尼与能量耗散机制 超越了标准的Rayleigh阻尼假设，本章深入探讨了结构内部阻尼的物理本质。内容涵盖了基于微观尺度运动的粘滞阻尼理论，以及如何利用黏弹性本构关系来精确刻画结构在长时间振动和温度变化下的能量耗散特性。特别地，书中详细分析了阻尼在不同振动幅值下的非线性变化规律，这对于评估长周期结构的疲劳性能至关重要。 --- 第二部分：非线性有限元动力学分析的高效算法与稳定性控制 本部分是全书的核心技术部分，侧重于如何高效、稳定地求解高度非线性的动力学方程组。 第三章：非线性动力学方程的求解策略 详细对比分析了中心差分法、Newmark-$eta$法以及HHT-$alpha$法在处理强非线性系统时的收敛性和计算效率。重点阐述了修正牛顿法、准牛顿法（如BFGS）在时间步迭代中的应用，以及如何通过弧长法或残差控制法来实现对载荷-位移路径（或称为恢复力-位移路径）的准确追踪，尤其是在系统刚度矩阵奇异点附近的稳定求解。 第四章：界面接触与大变形理论在结构分析中的应用 对于涉及复杂连接、支座或摩擦阻尼器的结构，精确模拟接触行为是抗震分析的关键。本章探讨了罚函数法、增广拉格朗日法在模拟非光滑接触面时的优劣，并引入了ALE（Arbitrary Lagrangian-Eulerian）描述来处理可能出现的极端大变形（如屈曲或局部倒塌）问题，确保计算模型的几何非线性得到准确反映。 --- 第三部分：复杂结构体系的模态识别与健康监测反馈 本部分从分析走向实践应用，关注如何利用先进的识别技术来验证和修正数值模型。 第五章：模态叠加与非线性模态分析 在传统模态分析的基础上，本书探讨了非线性模态叠加法在预测初步破坏状态下的适用性。更重要的是，它介绍了系统降阶模型（Reduced Order Model, ROM）的构建方法，如何通过将高自由度系统降维到只保留关键模态空间，从而大幅提高实时或快速评估的效率。 第六章：基于传感器数据的模型修正与状态评估 本章关注结构健康监测（SHM）数据如何融入有限元分析流程。详细讨论了卡尔曼滤波（Kalman Filtering）及其扩展版本（如EKF, UKF）在实时数据融合中的应用，用于追踪结构内部参数（如刚度退化系数、阻尼比）的动态变化。书中展示了如何利用这些实时数据反演来校准和修正初始的有限元模型，从而实现对结构剩余承载力的动态评估。 --- 第四部分：极端荷载下的性能化设计理论 最后一部分将理论计算方法应用于更具前瞻性的性能化设计理念。 第七章：基于概率的抗震性能评估 本书摒弃了简单的安全系数设计，转而采用基于性能的评估框架。内容包括概率极限状态设计（Reliability-Based Design）的基础理论，如何将地震动的不确定性（PGA、谱加速度）纳入全寿命周期风险分析中，并结合蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）来量化结构达到特定性能目标（如“可修复”或“即时使用”）的概率。 第八章：先进隔震与耗能系统的耦合分析 本章专注于描述如何将新型隔震支座（如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座）和附加阻尼器（如粘滞流体阻尼器）的高精度非线性力学模型无缝集成到主结构分析模型中。重点分析了这些装置在不同地震强度下的能量传递路径，以及如何通过数值迭代优化这些耗能单元的布局和参数，以实现对结构整体响应的最优控制。 --- 总结 本书汇集了结构动力学、计算力学和工程抗震领域的最新研究成果，旨在为高级工程师、研究人员和研究生提供一个深度剖析复杂结构非线性响应的专业参考。它通过专注于计算方法的严谨性、材料模型的精确性以及性能评估的系统性，构建了一个超越特定桥梁类型的通用化先进分析平台。全书的深度和广度使其成为结构抗震分析领域不可或缺的理论工具书。

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