本书对非对称悬索桥的类型及界定、静力计算、动力特性、影响动力特性的参数敏感性进行理论研究和试验验证,分析非对称和对称悬索桥性能的差异,考虑非对称结构参数的影响,推导不同类型非对称悬索桥静动力计算公式,分析非对称悬索桥隧道式锚碇承载力、施工力学性能和动力响应,提出适用于非对称悬索桥隧道式锚碇的惯质黏性阻尼器。将理论值和试验值进行对比,采用长期监测的方法分析悬索桥隧道式锚碇及围岩的安全性和稳定性,为非对称悬索桥的设计提供理论指导和实用的计算方法。
更多科学出版社服务,请扫码获取。
目录
“博士后文库”序言
前言
主要符号表
第1章 绪论 1
1.1 非对称悬索桥简介 1
1.1.1 非对称悬索桥的分类 1
1.1.2 非对称悬索桥的界定 3
1.2 研究现状 4
1.2.1 悬索桥计算理论研究现状5
1.2.2 主索鞍顶推方法研究现状6
1.2.3 悬索桥动力特性研究现状7
1.2.4 非对称锚碇研究现状 11
1.3 本书主要特点与结构 16
1.3.1 本书主要特点 16
1.3.2 本书结构 17
参考文献 19
第2章 主缆非对称的悬索桥静力近似计算 24
2.1 主缆线形为非对称抛物线的静力近似计算 24
2.1.1 基于弹性理论的静力近似计算24
2.1.2 基于挠度理论的静力近似计算27
2.1.3 基于有限位移法的静力近似计算29
2.2 主缆线形为非对称抛物线的主缆索长近似计算 31
2.3 主缆线形为非对称悬链线的主缆索长近似计算 33
2.3.1 基本方法 33
2.3.2 近似计算 33
2.4 基于能量法的主索鞍顶推近似计算 39
2.4.1 基于能量法的最大容许偏位计算39
2.4.2 主索鞍顶推方案优化计算 41
2.5 算例验证 42
2.5.1 依托工程 42
2.5.2 非对称对锚跨和边跨有应力索长和无应力索长的影响 43
2.5.3 非对称对中跨主缆有应力索长和无应力索长的影响 44
2.5.4 非对称悬索桥主索鞍顶推计算45
2.6 本章小结 50
参考文献 51
第3章 锚碇非对称的悬索桥力学性能分析 52
3.1 悬索桥隧道式锚碇概述 52
3.2 隧道式锚碇锚塞体长度计算 53
3.2.1 锚塞体长度近似计算公式的推导53
3.2.2 工程验证 55
3.2.3 正方形、圆形及城门洞形截面锚塞体长度计算公式推导 58
3.2.4 锚塞体长度计算公式验证 59
3.3 隧道式锚碇应力和位移分析 60
3.3.1 FLAC3D计算模型 60
3.3.2 初始应力场 61
3.3.3 开挖分析 68
3.3.4 锚塞体浇筑分析 74
3.3.5 锚塞体施加预应力分析 76
3.3.6 接触面分析 79
3.3.7 不同主缆缆力下的岩体位移分析83
3.4 隧道式锚碇夹持效应及承载能力分析 84
3.4.1 基于莫尔-库仑准则的隧道式锚碇夹持效应研究 85
3.4.2 基于解析法的悬索桥隧道式锚碇承载力及破坏过程研究 102
3.5 一种惯质黏性阻尼器的隧道式锚碇减振效果分析 116
3.5.1 惯质黏性阻尼器 117
3.5.2 隧道式锚碇动荷载响应 121
3.5.3 隧道式锚碇减振效果分析 128
3.6 本章小结 132
参考文献 133
第4章 非对称悬索桥动力计算 135
4.1 基于古典解析法的非对称悬索桥自由振动微分方程 135
4.1.1 非对称悬索桥空间耦合自由振动的微分方程 135
4.1.2 非对称悬索桥竖向挠曲自由振动方程139
4.1.3 非对称悬索桥水平挠曲自由振动方程140
4.1.4 非对称悬索桥扭转自由振动方程 141
4.2 主缆非对称悬索桥基本假定 142
4.3 主缆非对称悬索桥竖弯自振特性估算公式 143
4.3.1 基于能量法的正对称竖弯基频估算公式 144
4.3.2 基于能量法的反对称竖弯基频估算公式 148
4.4 主缆非对称悬索桥扭转自振特性估算公式 149
4.4.1 基于能量法的正对称扭转基频估算公式 149
4.4.2 基于能量法的反对称扭转基频估算公式 152
4.4.3 计入主塔刚度的竖弯基频公式的修正152
4.4.4 对称悬索桥的算例分析 155
4.4.5 非对称悬索桥的算例分析 158
4.4.6 非对称与对称结构对比分析 161
4.4.7 算例验证 162
4.5 影响非对称悬索桥动力特性的参数敏感性分析 164
4.5.1 敏感性分析方法 165
4.5.2 结构矢跨比对动力特性的影响 165
4.5.3 结构非对称敏感性参数对动力特性的影响 168
4.5.4 主塔抗弯刚度变化对动力特性的影响168
4.5.5 加劲梁抗弯刚度变化对动力特性的影响 172
4.6 边跨跨径非对称悬索桥动力特性分析 174
4.6.1 边跨跨径非对称悬索桥竖弯基频估算公式 174
4.6.2 边跨跨径非对称悬索桥的扭转基频估算公式 180
4.6.3 算例验证 186
4.7 本章小结 187
参考文献 189
第5章 非对称悬索桥力学性能试验研究 190
5.1 基于试验的非对称悬索桥动力特性分析 191
5.1.1 试验方法 191
5.1.2 试验过程 191
5.1.3 试验验证分析 191
5.2 非对称锚碇的监测过程 194
5.2.1 测点布置 194
5.2.2 现场监测 195
5.3 非对称锚碇监测试验结果 196
5.3.1 隧道锚边坡地表沉降和位移监测 196
5.3.2 隧道锚变形监测 198
5.3.3 锚塞体与围岩接触应力监测 200
5.3.4 锚塞体轴向钢筋应力监测 201
5.4 本章小结 202
参考文献 203
第6章 结论与展望 204
6.1 主要结论 204
6.2 展望 206
编后记 207