目錄
序一
序二
前言
緒論 1
0.1 拱橋發(fā)展概述 1
0.1.1 古代拱橋 1
0.1.2 近現(xiàn)代拱橋 2
0.2 我國大跨度拱橋建設(shè)成就 5
0.2.1 鋼拱橋 6
0.2.2 鋼管混凝土拱橋 6
0.2.3 鋼筋混凝土拱橋 7
0.3 拱橋科技創(chuàng)新與發(fā)展趨勢(shì) 8
0.4 新環(huán)境下拱橋建養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn) 12
0.5 本著作主要內(nèi)容 12
第1篇 大跨度拱橋計(jì)算新理論與設(shè)計(jì)新方法
第1章 大跨度拱橋恒載合理拱軸線精確解析 19
1.1 真實(shí)荷載分布模式下大跨度拱橋合理拱軸線模型 19
1.1.1 裸拱分布荷載作用下拱軸線模型 19
1.1.2 恒載下的拱軸線模型 22
1.2 大跨度拱橋合理拱軸線解析計(jì)算 24
1.2.1 基于設(shè)計(jì)拱頂應(yīng)力的合理拱軸線求解 24
1.2.2 基于設(shè)計(jì)拱頂面積的合理拱軸線求解 25
1.3 同現(xiàn)有解析方法的對(duì)比 26
1.3.1 合理拱軸線計(jì)算 26
1.3.2 拱軸線形對(duì)比 27
1.3.3 彎矩與偏心矩對(duì)比 27
1.4 案例分析 29
1.4.1 合理拱軸線計(jì)算過程 29
1.4.2 結(jié)果分析 30
1.5 小結(jié) 31
第2章 大跨度拱橋成橋狀態(tài)解析計(jì)算與彎矩調(diào)幅方法 32
2.1 合理拱軸線下拱橋成橋狀態(tài)求解 32
2.1.1 無鉸拱的控制微分方程 32
2.1.2 合理拱軸線下成橋位移與彎矩表達(dá)式 34
2.1.3 彈性中心解析 36
2.1.4 贅余力解析 37
2.1.5 算例驗(yàn)證 39
2.2 合理拱軸線下主拱彎矩與撓度變化規(guī)律 40
2.2.1 彎矩變化 40
2.2.2 拱頂位移變化 41
2.3 大跨度拱橋成橋彎矩調(diào)幅法 42
2.3.1 基于軸向壓縮補(bǔ)償?shù)膹澗卣{(diào)幅法 42
2.3.2 基于影響矩陣的彎矩調(diào)幅法 44
2.4 彎矩調(diào)幅方法驗(yàn)證 47
2.4.1 恒載與長期效應(yīng)彎矩調(diào)幅法驗(yàn)證 47
2.4.2 活載彎矩調(diào)幅法驗(yàn)證 50
2.5 小結(jié) 51
第3章 合理拱軸線下拱橋線性屈曲失穩(wěn)解析計(jì)算方法 52
3.1 合理拱軸線下的反對(duì)稱屈曲解析 52
3.2 基于能量變分原理的線彈性穩(wěn)定系數(shù)求解 54
3.3 算例驗(yàn)證 56
3.3.1 反對(duì)稱失穩(wěn)模態(tài) 56
3.3.2 穩(wěn)定系數(shù) 57
3.4 拱橋穩(wěn)定影響性分析 58
3.4.1 穩(wěn)定系數(shù)影響性分析 58
3.4.2 計(jì)算長度系數(shù)影響性分析 59
3.5 小結(jié) 61
第4章 大跨度拱橋幾何非線性響應(yīng)解析計(jì)算方法 62
4.1 拱結(jié)構(gòu)非線性響應(yīng)解析方程 62
4.2 拱結(jié)構(gòu)非線性響應(yīng)求解 64
4.3 幾何非線性仿真驗(yàn)證 67
4.3.1 總撓度對(duì)比 67
4.3.2 總彎矩對(duì)比 69
4.4 大跨度拱橋非線性彎矩變化規(guī)律 70
4.4.1 總彎矩 70
4.4.2 非線性增量彎矩 72
4.4.3 彎矩增大系數(shù) 73
4.4.4 彎矩增大系數(shù)的適用性分析 75
4.5 小結(jié) 78
第5章 考慮強(qiáng)度與穩(wěn)定的主拱截面自適應(yīng)設(shè)計(jì)方法 79
5.1 對(duì)稱恒載主導(dǎo)下大跨度拱橋高軸力水平破壞狀態(tài) 79
5.1.1 雙重非線性仿真模型建立 79
5.1.2 大跨度拱橋高軸力水平破壞狀態(tài) 81
5.2 主拱強(qiáng)度與穩(wěn)定的自適應(yīng)匹配 83
5.3 聯(lián)合強(qiáng)度與穩(wěn)定的截面設(shè)計(jì) 84
5.4 大跨度拱橋截面自適應(yīng)設(shè)計(jì)方法 84
5.5 案例與驗(yàn)證 85
5.5.1 應(yīng)力對(duì)比 86
5.5.2 反力對(duì)比 88
5.6 小結(jié) 88
第6章 考慮雙重非線性的大跨度拱橋承載力計(jì)算方法 90
6.1 考慮幾何非線性的無鉸拱內(nèi)力及位移計(jì)算方法 90
6.1.1 差分法基本理論 90
6.1.2 懸鏈線無鉸拱任意豎向荷載下考慮幾何非線性的差分解法 92
6.1.3 鋼筋混凝土拱橋算例 95
6.2 基于自適應(yīng)剛度的無鉸拱承載力幾何-材料雙重非線性計(jì)算方法 99
6.2.1 基于材料非線性的內(nèi)力計(jì)算方法 99
6.2.2 拱截面的變形與剛度 106
6.2.3 基于自適應(yīng)剛度的雙重非線性算法 110
6.2.4 鋼筋混凝土拱橋算例 113
6.3 懸鏈線拱承載力試驗(yàn)研究 116
6.3.1 勁性骨架混凝土拱破壞試驗(yàn)研究 117
6.3.2 懸鏈線拱雙重非線性承載力算法驗(yàn)證 125
6.4 小結(jié) 130
參考文獻(xiàn) 132
第2篇 大跨度拱橋成拱新理論與控制新技術(shù)
第7章 大跨度拱橋精準(zhǔn)快速成拱新理論 137
7.1 原形成拱原理 137
7.1.1 拱橋分階段成拱狀態(tài)的唯一性原理 137
7.1.2 原形成拱控制方法 139
7.2 成拱前后力學(xué)狀態(tài)連接 140
7.2.1 施工過程與成拱后力學(xué)狀態(tài)連接 140
7.2.2 多源誤差量化 147
7.3 全過程最優(yōu)原形成拱計(jì)算方法 149
7.3.1 方法基本框架 149
7.3.2 力學(xué)狀態(tài)連接 150
7.3.3 約束方程 150
7.3.4 目標(biāo)函數(shù) 152
7.3.5 最優(yōu)成拱索力計(jì)算 152
7.4 小結(jié) 152
第8章 大跨度拱橋施工狀態(tài)監(jiān)測新方法 154
8.1 基于三維激光掃描的拱橋線形監(jiān)測方法 154
8.1.1 三維激光掃描概述 154
8.1.2 大跨度拱橋三維激光掃描數(shù)據(jù)獲取 155
8.1.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理 159
8.1.4 拱軸線特征提取 161
8.1.5 拱橋變形監(jiān)測方法 164
8.2 基于紅外攝影的拱橋溫度場監(jiān)測方法 169
8.2.1 紅外測溫原理 169
8.2.2 紅外測溫影響因素 173
8.2.3 拱肋整體溫度場獲取方法 176
8.3 基于機(jī)器視覺的拱橋大臨結(jié)構(gòu)施工變形監(jiān)測方法 180
8.3.1 單目視覺的圖像測量基礎(chǔ)理論 181
8.3.2 自動(dòng)定位合作特征的索塔位姿解算理論 183
8.3.3 理論模擬和室內(nèi)場景的拱橋評(píng)估驗(yàn)證試驗(yàn) 189
8.4 小結(jié) 197
第9章 大跨度拱橋精準(zhǔn)制造控制技術(shù) 199
9.1 制造節(jié)段數(shù)字模型高精重建 199
9.1.1 拱橋節(jié)段精確配準(zhǔn)方法 200
9.1.2 拱肋節(jié)段逆向參數(shù)提取與BIM重建 207
9.1.3 法蘭盤逆向參數(shù)提取及重建 209
9.2 數(shù)字預(yù)拼計(jì)算方法 212
9.2.1 剛性拼接 212
9.2.2 考慮力形耦合的預(yù)拼計(jì)算 213
9.2.3 數(shù)字拼裝計(jì)算方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 215
9.3 基于數(shù)字預(yù)拼的拱橋制造控制技術(shù) 218
9.3.1 多輪次預(yù)拼線形傳遞原理及精確接續(xù)控制技術(shù) 219
9.3.2 大規(guī)模預(yù)拼制造快速成形控制技術(shù) 221
9.3.3 拱肋節(jié)段全數(shù)字預(yù)拼制造技術(shù) 226
9.4 小結(jié) 230
第10章 大跨度拱橋成拱過程調(diào)控新技術(shù) 232
10.1 大跨度拱橋原形復(fù)位安裝控制方法 233
10.1.1 拱肋節(jié)段基準(zhǔn)原形 233
10.1.2 拱肋節(jié)段安裝目標(biāo)姿態(tài) 235
10.1.3 拱肋節(jié)段姿態(tài)調(diào)整計(jì)算方法 237
10.2 大跨度拱橋節(jié)段安裝一次精調(diào)技術(shù) 238
10.2.1 三維千斤頂多點(diǎn)同步調(diào)整法 239
10.2.2 扣背索多點(diǎn)張拉同步調(diào)整法 240
10.3 大跨度拱橋封鉸與合龍?bào)w系轉(zhuǎn)換控制 241
10.3.1 原形封鉸控制方法 241
10.3.2 原形合龍控制方法 244
10.4 小結(jié) 246
第11章 基于紅外熱成像的管內(nèi)混凝土灌注監(jiān)控技術(shù) 247
11.1 基于紅外熱成像的管內(nèi)混凝土灌注實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù) 248
11.1.1 基于紅外熱成像的液位檢測原理 248
11.1.2 混凝土液位實(shí)時(shí)追蹤和定位方法 249
11.1.3 混凝土液位監(jiān)測系統(tǒng) 253
11.1.4 灌注過程結(jié)構(gòu)力學(xué)狀態(tài)實(shí)時(shí)評(píng)估方法 254
11.2 基于紅外熱成像的鋼管混凝土脫空檢測技術(shù) 255
11.2.1 鋼管混凝土脫空紅外檢測原理 255
11.2.2 鋼管混凝土紅外脫空檢測分析方法 257
11.2.3 紅外脫空檢測分析方法試驗(yàn)驗(yàn)證 268
11.2.4 基于降溫激勵(lì)的CFST脫空紅外檢測方法 273
11.3 小結(jié) 275
第12章 工程應(yīng)用案例 276
12.1 貴州德余烏江特大橋 276
12.1.1 工程概況 276
12.1.2 全過程最優(yōu)成拱計(jì)算效果 277
12.1.3 數(shù)字預(yù)拼制造控制效果 280
12.1.4 原形復(fù)位安裝控制效果 282
12.1.5 大橋建造控制效果 284
12.2 重慶雙堡特大橋 288
12.2.1 工程概況 288
12.2.2 管內(nèi)混凝土灌注過程可視化監(jiān)測 289
12.2.3 管內(nèi)混凝土脫空紅外檢測 292
12.3 小結(jié) 295
參考文獻(xiàn) 297
第3篇 大跨度拱橋服役狀態(tài)評(píng)估方法
第13章 考慮真實(shí)性態(tài)的服役拱橋幾何非線性分析模型 301
13.1 樣條函數(shù)基本理論 301
13.1.1 樣條函數(shù)的基本概念 301
13.1.2 B樣條函數(shù)的構(gòu)造 302
13.1.3 B樣條函數(shù)的數(shù)值方法 303
13.1.4 樣條基函數(shù) 303
13.2 考慮真實(shí)性態(tài)的拱幾何非線性分析基本方程 305
13.2.1 基于真實(shí)拱軸線形的幾何方程 305
13.2.2 考慮溫度變化的內(nèi)力合成 306
13.2.3 考慮剛度退化的平衡方程 306
13.2.4 約束方程 307
13.3 服役拱橋幾何非線性控制微分方程及求解 307
13.3.1 控制微分方程 308
13.3.2 方程離散化及求解 310
13.4 算例分析 314
13.4.1 工程概況 314
13.4.2 模型有效性驗(yàn)證 314
13.4.3 服役拱橋力學(xué)性能演化規(guī)律探究 318
13.5 小結(jié) 323
第14章 基于截面本構(gòu)關(guān)系的服役拱橋極限響應(yīng)快速分析方法 325
14.1 服役拱橋截面剛度退化識(shí)別 325
14.1.1 問題描述 325
14.1.2 剛度識(shí)別方法 326
14.2 截面本構(gòu)關(guān)系實(shí)用計(jì)算公式 328
14.2.1 纖維模型法 328
14.2.2 本構(gòu)關(guān)系特征模式 331
14.2.3 實(shí)用計(jì)算公式 336
14.3 服役拱橋極限響應(yīng)快速分析方法 337
14.3.1 拱肋位移與截面變形的關(guān)系 337
14.3.2 截面破壞準(zhǔn)則 338
14.3.3 方法實(shí)施步驟 339
14.4 算例分析 340
14.4.1 截面初始剛度識(shí)別 340
14.4.2 截面本構(gòu)關(guān)系建立 345
14.4.3 極限響應(yīng)計(jì)算 348
14.5 小結(jié) 352
第15章 多種失效模式耦合下服役拱橋可靠度評(píng)估方法 354
15.1 截面失效概率高效獲取 354
15.1.1 截面功能函數(shù) 354
15.1.2 子集模擬法 355
15.1.3 失效概率計(jì)算 357
15.1.4 方法性能分析 358
15.2 基于Copula理論的聯(lián)合失效概率 359
15.2.1 Copula理論 359
15.2.2 聯(lián)合失效概率計(jì)算 360
15.3 服役拱橋可靠度評(píng)估方法 362
15.4 算例分析 364
15.5 小結(jié) 372
第16章 基于逆可靠度的服役拱橋分級(jí)安全評(píng)價(jià)限值 373
16.1 功能函數(shù)的低維近似 373
16.1.1 高維模型表示 373
16.1.2 低維近似流程 375
16.1.3 有效性驗(yàn)證 376
16.2 基于共軛搜索的逆可靠度分析 377
16.2.1 共軛搜索 378
16.2.2 逆可靠度方法 379
16.3 服役拱橋分級(jí)安全評(píng)價(jià)限值 380
16.4 算例分析 381
16.4.1 HDMR建立 382
16.4.2 確定性響應(yīng)限值情況 385
16.4.3 隨機(jī)性響應(yīng)限值情況 388
16.5 小結(jié) 391
第17章 損傷鋼筋混凝土拱承載力試驗(yàn)驗(yàn)證 392
17.1 試驗(yàn)概況 392
17.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?392
17.1.2 試件設(shè)計(jì) 392
17.1.3 試件制作與安裝 395
17.1.4 試件加載與測試 397
17.2 試驗(yàn)結(jié)果分析 398
17.3 方法應(yīng)用驗(yàn)證 400
17.3.1 拱軸線偏差分析 400
17.3.2 剛度識(shí)別 400
17.3.3 極限響應(yīng)分析 401
17.3.4 安全水平評(píng)估 403
17.3.5 分級(jí)評(píng)價(jià)限值設(shè)置 406
17.4 小結(jié) 406
參考文獻(xiàn) 408
第4篇 復(fù)雜環(huán)境下大跨度拱橋溫度作用
第18章 考慮遮擋效應(yīng)的大跨度拱橋溫度場分析方法 413
18.1 考慮遮擋的陰影識(shí)別方法 413
18.2 太陽輻射 416
18.2.1 地球大氣層外的太陽輻射 416
18.2.2 太陽的位置 417
18.2.3 太陽輻射模型 420
18.3 氣象條件 423
18.3.1 氣溫 423
18.3.2 氣壓 425
18.3.3 濕度 426
18.4 分析算例 426
18.4.1 太陽位置參數(shù) 427
18.4.2 日照陰影計(jì)算 428
18.4.3 太陽輻射模型 428
18.4.4 環(huán)境溫度及材料熱物理參數(shù) 429
18.4.5 溫度場計(jì)算 429
18.4.6 結(jié)果對(duì)比 430
18.5 小結(jié) 431
第19章 大跨度拱橋鋼管混凝土構(gòu)件溫度場分布與演化規(guī)律 432
19.1 分析條件與模型 432
19.1.1 工程背景概況 432
19.1.2 分析條件 433
19.1.3 有限元模型 435
19.2 鋼管混凝土構(gòu)件溫度場分布規(guī)律 435
19.2.1 水化熱溫度場分布規(guī)律 435
19.2.2 長期溫度場分布規(guī)律 437
19.3 鋼管混凝土構(gòu)件不均勻溫差演化規(guī)律 440
19.3.1 水化熱溫度場不均勻溫差演化規(guī)律 440
19.3.2 長期溫度場不均勻溫差演化規(guī)律 440
19.4 鋼管混凝土構(gòu)件實(shí)測溫度分布規(guī)律 442
19.4.1 水化熱溫度場 442
19.4.2 長期溫度場 442
19.4.3 測點(diǎn)日溫差計(jì)算公式推導(dǎo) 444
19.5 鋼管混凝土構(gòu)件溫度場參數(shù)影響規(guī)律 448
19.5.1 鋼管直徑 449
19.5.2 太陽輻射吸收系數(shù) 450
19.5.3 風(fēng)速 451
19.5.4 鋼管壁厚 452
19.5.5 環(huán)境日溫差和日最大輻射強(qiáng)度 454
19.6 小結(jié) 455
第20章 大跨度拱橋鋼管混凝土構(gòu)件溫度作用足尺模型試驗(yàn) 456
20.1 試驗(yàn)平臺(tái) 456
20.1.1 大尺度可變空間環(huán)境模擬試驗(yàn)系統(tǒng) 456
20.1.2 太陽輻射模擬器 457
20.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 458
20.2.1 測點(diǎn)布置及試驗(yàn)方法 459
20.2.2 試驗(yàn)工況設(shè)計(jì) 463
20.3 基于長期試驗(yàn)結(jié)果的溫度場分布規(guī)律 464
20.3.1 水化熱溫度場試驗(yàn)結(jié)果分析 464
20.3.2 長期溫度場試驗(yàn)結(jié)果分析 471
20.4 小結(jié) 478
第21章 大跨度拱橋鋼拱肋安裝階段溫度場與溫度作用研究 479
21.1 拱肋安裝階段非均勻溫度場敏感性分析 479
21.1.1 敏感性分析設(shè)計(jì)方案 479
21.1.2 非均勻溫度場敏感性分析 480
21.2 非均勻溫度荷載效應(yīng)敏感性分析 482
21.2.1 非均勻溫度荷載施加 482
21.2.2 非均勻溫度荷載效應(yīng)分析 482
21.3 溫度變化與拱肋位移和索力變化之間的理論關(guān)系 483
21.3.1 理論公式推導(dǎo) 484
21.3.2 理論公式驗(yàn)證 486
21.4 考慮溫度影響的扣索索力改進(jìn)算法 488
21.4.1 傳統(tǒng)算法 488
21.4.2 不考慮溫度影響的改進(jìn)算法 488
21.4.3 考慮溫度影響的改進(jìn)算法 489
21.4.4 工程應(yīng)用 491
21.5 小結(jié) 497
第22章 大跨度拱橋混凝土灌注階段溫度場與溫度作用分析 498
22.1 混凝土灌注階段溫度場及溫度效應(yīng)敏感性分析 498
22.1.1 敏感性分析設(shè)計(jì)方案 498
22.1.2 非均勻溫度場敏感性分析 499
22.1.3 非均勻溫度荷載效應(yīng)敏感性分析 500
22.2 考慮溫度影響的橫向自調(diào)載灌注方法 501
22.2.1 定義法計(jì)算影響線 501
22.2.2 考慮溫度影響的橫向灌注次序確定 502
22.3 縱向補(bǔ)償調(diào)載灌注方法 503
22.3.1 撓度影響線分析 503
22.3.2 分段點(diǎn)確定 505
22.4 考慮溫度影響的灌注時(shí)間間隔研究 506
22.4.1 混凝土等效齡期與溫度的關(guān)系 506
22.4.2 混凝土早期彈性模量與溫度的關(guān)系 506
22.4.3 混凝土齡期與工序間隔時(shí)間的關(guān)系 507
22.4.4 單元加權(quán)彎矩能與灌注時(shí)間及溫度的關(guān)系 507
22.4.5 優(yōu)化問題 510
22.5 工程應(yīng)用 510
22.5.1 非均勻溫度場分析 510
22.5.2 溫度效應(yīng)分析 513
22.5.3 橫向灌注確定 515
22.5.4 縱向灌注確定 516
22.5.5 自調(diào)載灌注法與傳統(tǒng)方法對(duì)比 516
22.6 小結(jié) 517
第23章 大跨度拱橋運(yùn)營階段溫度場與溫度作用分析 518
23.1 大跨度鋼管混凝土拱橋溫度場演化規(guī)律分析 518
23.1.1 分析參數(shù) 518
23.1.2 四肢桁架截面溫度場分布規(guī)律 520
23.1.3 各弦管截面溫度場分布規(guī)律 522
23.1.4 截面溫差時(shí)變規(guī)律 525
23.1.5 截面溫差分布規(guī)律 526
23.1.6 縱向溫度場分布規(guī)律 527
23.2 大跨度鋼管混凝土拱橋運(yùn)營階段溫度場效應(yīng)分析 528
23.2.1 整體變溫荷載效應(yīng)分析 528
23.2.2 溫度效應(yīng)與自重效應(yīng)對(duì)比 530
23.3 非均勻溫度荷載效應(yīng)對(duì)脫空的影響分析 531
23.3.1 鋼管混凝土徑向位移、應(yīng)力分布 531
23.3.2 非均勻溫度場作用下的鋼管混凝土脫空分析 532
23.3.3 多因素耦合作用下的脫空分析 535
23.4 小結(jié) 539
參考文獻(xiàn) 540
第5篇 大跨度拱橋抗震分析理論與減震技術(shù)
第24章 大跨度拱橋抗震分析理論與方法 545
24.1 大跨度拱橋關(guān)鍵構(gòu)件與邊界條件動(dòng)力分析模型 545
24.1.1 鋼管混凝土 545
24.1.2 鋼筋混凝土 547
24.1.3 支座 548
24.1.4 基礎(chǔ)-土-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用 550
24.1.5 碰撞接觸分析方法 553
24.2 大跨度拱橋考慮成拱過程的非線性動(dòng)力分析方法 556
24.2.1 典型成拱過程與應(yīng)力累積歷程 556
24.2.2 考慮成拱過程的動(dòng)力分析方法 557
24.3 地震動(dòng)輸入與表征指標(biāo) 559
24.3.1 近斷層地震動(dòng)特征 559
24.3.2 表征地震動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo) 562
24.3.3 近斷層地震動(dòng)合成 572
24.4 大跨度拱橋多尺度有限元分析方法 578
24.4.1 不同類型單元的多尺度連接 578
24.4.2 同類型不同尺度單元的連接 579
24.4.3 多尺度模型的驗(yàn)證 580
24.5 小結(jié) 583
第25章 大跨度拱橋地震響應(yīng)與震致?lián)p傷分析 584
25.1 近斷層脈沖效應(yīng)對(duì)大跨度拱橋的影響分析 584
25.1.1 橋例及有限元模型 584
25.1.2 近斷層地震動(dòng)選取與輸入 585
25.1.3 近斷層地震動(dòng)效應(yīng)分析 585
25.1.4 脈沖參數(shù)影響規(guī)律分析 587
25.2 行波效應(yīng)對(duì)大跨度拱橋的影響分析 592
25.2.1 分析方法 594
25.2.2 視波速的確定和影響因素 599
25.2.3 橋例與分析模型 600
25.2.4 地震動(dòng)選取與輸入 601
25.2.5 結(jié)果分析 602
25.3 大跨度拱橋震致?lián)p傷失效模式分析方法 604
25.3.1 Pushover分析 604
25.3.2 增量動(dòng)力法 605
25.3.3 能力需求比 606
25.3.4 基于構(gòu)件首次超越損傷時(shí)間 606
25.4 大跨度拱橋震致?lián)p傷案例分析 609
25.4.1 大跨度鋼筋混凝土拱橋震致?lián)p傷案例分析 609
25.4.2 大跨度鋼管混凝土拱橋震致?lián)p傷案例分析 617
25.4.3 大跨度鋼管混凝土系桿拱橋震致?lián)p傷案例分析 621
25.5 小結(jié) 625
第26章 大跨度拱橋桁式主拱基于超長SDR-BRB的減震優(yōu)化控制方法 627
26.1 超長SDR-BRB構(gòu)造與試驗(yàn) 627
26.1.1 超長SDR-BRB構(gòu)造 627
26.1.2 超長SDR-BRB抗震性能試驗(yàn)研究 628
26.2 超長SDR-BRB力學(xué)性能與分析模型 633
26.2.1 超長SDR-BRB彈性屈曲性能 633
26.2.2 超長SDR-BRB彈塑性承載性能 640
26.3 超長SDR-BRB整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法 645
26.3.1 外圍約束跨中最大彎矩 645
26.3.2 約束比限值的理論推導(dǎo) 647
26.3.3 整體穩(wěn)定性能設(shè)計(jì)方法 649
26.4 大跨度桁式主拱基于超長SDR-BRB的減震優(yōu)化控制研究 651
26.4.1 響應(yīng)面法基本原理 651
26.4.2 目標(biāo)函數(shù)及約束條件 652
26.4.3 耗能橫撐參數(shù)優(yōu)化方法 653
26.4.4 考慮近斷層地震的耗能橫撐優(yōu)化設(shè)計(jì) 654
26.5 小結(jié) 659
第27章 大跨度拱橋拱上建筑減震優(yōu)化控制方法 660
27.1 空心鋼榫阻尼器 660
27.1.1 空心鋼榫阻尼器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與力學(xué)性能推導(dǎo) 660
27.1.2 空心鋼榫阻尼器擬靜力試驗(yàn) 669
27.2 拱上建筑基于空心鋼榫阻尼器的減震控制分析 671
27.3 大跨度拱橋拱上建筑非均衡碰撞效應(yīng)控制分析 673
27.3.1 分析橋例 673
27.3.2 拱上建筑多點(diǎn)碰撞效應(yīng) 673
27.3.3 碰撞效應(yīng)控制 675
27.4 小結(jié) 678
參考文獻(xiàn) 679
第6篇 大跨度拱橋UHPC加固理論與技術(shù)
第28章 UHPC加固設(shè)計(jì)方法與原則 687
28.1 UHPC加固材料特性 687
28.1.1 國內(nèi)外發(fā)展歷程 687
28.1.2 UHPC原材料與配合比設(shè)計(jì) 689
28.1.3 UHPC基本力學(xué)性能 691
28.2 UHPC加固拱橋設(shè)計(jì)方法 694
28.2.1 拱橋常見病害 695
28.2.2 拱橋承載能力評(píng)定 698
28.2.3 UHPC加固拱橋設(shè)計(jì)程序 699
28.2.4 UHPC增大截面加固技術(shù) 699
28.2.5 復(fù)合拱圈加固機(jī)理 703
28.2.6 UHPC加固拱肋橫向聯(lián)系技術(shù) 704
28.3 UHPC加固準(zhǔn)則與流程 705
28.3.1 UHPC加固拱橋基本準(zhǔn)則 706
28.3.2 UHPC加固拱橋基本流程 706
28.4 小結(jié) 709
第29章 UHPC-NC加固界面黏結(jié)機(jī)理與抗剪機(jī)制 710
29.1 UHPC加固界面失效行為與黏結(jié)機(jī)理分析 710
29.1.1 靜力加載下界面失效行為與黏結(jié)機(jī)理 711
29.1.2 循環(huán)加載下界面失效行為與黏結(jié)機(jī)理 712
29.1.3 UHPC加固結(jié)構(gòu)界面現(xiàn)狀及其分析 712
29.2 基于細(xì)觀尺度的UHPC加固界面抗剪機(jī)制分析 716
29.2.1 UHPC-NC加固界面損傷演化試驗(yàn)研究 717
29.2.2 界面抗剪性能影響因素分析 727
29.2.3 UHPC-NC加固界面抗剪機(jī)制分析 729
29.3 循環(huán)荷載下UHPC加固界面力學(xué)行為分析 730
29.3.1 UHPC-NC加固界面失效行為試驗(yàn)研究 731
29.3.2 UHPC-NC加固界面殘余剪切強(qiáng)度計(jì)算 745
29.4 基于內(nèi)聚力單元的UHPC加固界面循環(huán)剪切仿真 747
29.4.1 基于內(nèi)聚力單元的界面模擬 747
29.4.2 有限元模型建立 751
29.4.3 計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證 756
29.5 小結(jié) 759
第30章 UHPC復(fù)合拱結(jié)構(gòu)加固計(jì)算理論與方法 760
30.1 UHPC復(fù)合拱圈的加固機(jī)理 760
30.1.1 增大截面機(jī)理 760
30.1.2 主拱圈裂縫的閉合機(jī)理 761
30.1.3 主拱圈裂紋嘴的集中閉合力阻裂機(jī)理 761
30.2 UHPC加固拱結(jié)構(gòu)承載力模型試驗(yàn) 761
30.2.1 UHPC加固損傷RC拱受力性能試驗(yàn) 762
30.2.2 UHPC加固圬工拱受力性能試驗(yàn) 769
30.3 UHPC加固拱結(jié)構(gòu)承載力有限元分析 777
30.3.1 UHPC加固RC拱承載力有限元分析 777
30.3.2 UHPC加固圬工拱承載力有限元分析 783
30.4 UHPC加固拱結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算方法 790
30.4.1 基于極限分析法的UHPC加固損傷RC拱承載力計(jì)算方法 790
30.4.2 基于極限分析法的UHPC加固圬工拱承載力計(jì)算方法 797
30.5 小結(jié) 807
第31章 大跨度拱橋UHPC加固技術(shù)與應(yīng)用 809
31.1 低損高效界面處理技術(shù) 809
31.1.1 界面高效粗糙處理技術(shù) 809
31.1.2 界面低損植筋工藝 812
31.2 UHPC超薄層灌注加固技術(shù) 815
31.2.1 材料的基本特性及指標(biāo) 815
31.2.2 UHPC的澆筑工藝 816
31.2.3 UHPC的纖維分布及指標(biāo) 818
31.2.4 UHPC的密實(shí)度指標(biāo) 820
31.3 UHPC加固后效果評(píng)價(jià)技術(shù) 821
31.3.1 加固后效果評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀及意義 821
31.3.2 加固后強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 822
31.3.3 加固后剛度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 826
31.4 UHPC加固工程案例應(yīng)用 830
31.4.1 江界河大橋全橋UHPC加固方案研究 830
31.4.2 紅巖橋(實(shí)腹式三跨石拱橋)拱圈UHPC加固技術(shù)研究 848
31.4.3 七星關(guān)橋(重載交通下)UHPC套箍加固技術(shù)研究 853
31.5 小結(jié) 857
參考文獻(xiàn) 859
第7篇 大跨度勁性骨架拱橋大比例縮尺模型試驗(yàn)
第32章 勁性骨架拱橋大比例縮尺模型試驗(yàn)裝置 865
32.1 縮尺模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則 867
32.2 縮尺模型試驗(yàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 869
32.2.1 幾何尺寸設(shè)計(jì) 869
32.2.2 材料設(shè)計(jì) 869
32.2.3 拱座設(shè)計(jì)與驗(yàn)算 871
32.2.4 橫向限位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 873
32.3 陣列式自平衡滑輪組加載系統(tǒng) 874
32.3.1 單套滑輪組加載裝置原理 874
32.3.2 單套滑輪組加載裝置可靠性試驗(yàn) 876
32.3.3 陣列式自平衡滑輪組加載系統(tǒng)布置方案 877
32.3.4 大跨度拱橋縮尺結(jié)構(gòu)破壞試驗(yàn)加載系統(tǒng) 878
32.4 主拱圈多維狀態(tài)測試系統(tǒng) 879
32.4.1 應(yīng)變測試 879
32.4.2 位移測試 881
32.5 小結(jié) 881
第33章 勁性骨架拱橋大比例縮尺模型成拱建造方法 883
33.1 勁性鋼骨架加工與安裝 883
33.1.1 鋼骨架加工精度要求 883
33.1.2 勁性鋼骨架室內(nèi)安裝 884
33.1.3 勁性鋼骨架質(zhì)量檢驗(yàn) 885
33.2 管內(nèi)混凝土灌注 886
33.2.1 灌注工藝試驗(yàn) 886
33.2.2 正式灌注 887
33.2.3 質(zhì)量檢驗(yàn) 887
33.3 外包混凝土施工 888
33.3.1 澆筑工藝試驗(yàn) 888
33.3.2 正式澆筑 889
33.3.3 質(zhì)量檢驗(yàn) 889
33.4 小結(jié) 889
第34章 勁性骨架拱橋縮尺模型試驗(yàn)結(jié)果分析 891
34.1 主拱圈應(yīng)力演變與分布規(guī)律 891
34.1.1 勁性鋼骨架應(yīng)力分布規(guī)律 891
34.1.2 外包混凝土應(yīng)力演化與分布規(guī)律 892
34.2 主拱圈位移發(fā)展規(guī)律分析 894
34.2.1 成拱過程位移發(fā)展規(guī)律 894
34.2.2 收縮徐變引起的結(jié)構(gòu)位移發(fā)展規(guī)律 895
34.2.3 合龍后混凝土長期徐變引起的結(jié)構(gòu)位移 895
34.3 主拱圈各組成結(jié)構(gòu)分擔(dān)軸力分配比例分析 896
34.3.1 澆筑底板階段 897
34.3.2 澆筑腹板階段 898
34.3.3 澆筑頂板階段 899
34.4 外包混凝土界面應(yīng)力演變與傳遞 900
34.4.1 外包混凝土環(huán)間界面應(yīng)力 901
34.4.2 外包混凝土段間界面應(yīng)力 902
34.5 小結(jié) 905
參考文獻(xiàn) 906