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1 绪论1

1.1　概述1

1.2　钢桥面铺装发展概况2

1.3　钢桥面铺装的特点3

1.4　国内外钢桥面铺装的研究4

1.4.1　国外研究概况4

1.4.2　国内研究概况6

1.4.3　力学理论研究7

1.5 国内外钢桥面铺装的应用9

1.5.1 国内外钢桥面铺装类型9

1.5.2　国内外钢桥面铺装主要病害11

1.6　本章小结12

2　钢桥面铺装力学分析原理与方法14

2.1　大跨径钢桥力学分析综述14

2.2　二阶段力学分析15

2.3　力学分析的基本步骤16

2.4　桥面铺装结构层的简化力学模型17

2.4.1　抗弯刚度等效处理方法17

2.4.2　单元刚度矩阵叠加处理方法18

2.5　本章小结19

3　钢桥面铺装有限元分析20

3.1　有限元单元的选取20

3.1.1　杆单元20

3.1.2　局部段箱梁计算的有限元单元21

3.2　坐标体系及其转换24

3.2.1　整体结构的坐标转换24

3.2.2　局部箱梁结构的坐标转换25

3.3　横隔板处理方法28

3.4　对称性运用与处理32

3.5　计算结构与荷载参数34

3.5.1 构造参数影响分析采用的结构34

3.5.2　悬索桥计算结构36

3.6　本章小结36

4　桥面铺装结构静态分析37

4.1 静态分析原理与方法37

4.1.1　几何非线性原理37

4.1.2　拉索的垂度效应39

4.1.3　加劲梁的二次效应39

4.2　局部梁段分析40

4.3　最不利荷载位置43

4.3.1　纵向最不利位置43

4.3.2　横向最不利位置50

4.4　钢箱梁局部构造影响分析51

4.4.1　顶板U肋51

4.4.2　箱梁下部结构52

4.4.3　横隔板间距53

4.4.4　箱梁高度54

4.4.5　箱梁宽度55

4.4.6　支承方式55

4.4.7　有无铺装56

4.5　本章小结57

5　桥面铺装结构动态分析59

5.1　动态分析原理与方法59

5.1.2　基本方程60

5.1.3　质量矩阵60

5.1.4　阻尼矩阵65

5.1.5　求解受迫振动66

5.1.6　对称性在动态条件下的特殊处理76

5.1.7　动态结构分析中的横隔板问题78

5.2　动态分析模型84

5.3 动态荷载84

5.4　局部构造对铺装动态响应的影响85

5.4.1　频率和振型85

5.4.2　类悬臂区域88

5.4.3　振型数目89

5.4.4　支承方式90

5.4.5　随时间变化92

5.4.6　箱梁宽度93

5.4.7　箱梁高度95

5.4.8　下部结构96

5.4.9　荷载横向位置97

5.4.10　顶板厚度98

5.4.11　U肋厚度99

5.5　本章小结100

6　悬索桥沥青铺装层结构静态分析102

6.1　悬索桥整桥非线性静态分析103

6.1.1　悬索桥概述103

6.1.2　基本假定和有限元分析方法104

6.1.3　非线性影响因素分析105

6.1.4　求解非线性方程组109

6.1.5　整桥静力计算分析111

6.2　局部钢箱梁静态分析115

6.2.1　钢箱梁合理有限元模型116

6.2.2　桥面系裸板静力分析125

6.2.3　桥面铺装系静力分析129

6.2.4　有限元及有限条计算对比144

6.3　桥面铺装力学分析简化计算150

6.3.1　最大横向拉应变150

6.3.2　最大纵向拉应变151

6.3.3　横桥向最大剪应力152

6.3.4　纵桥向最大剪应力153

6.4　本章小结154

7　悬索桥沥青铺装层结构动态分析156

7.1　悬索桥桥面铺装动力分析概述156

7.2　结构动态分析原理157

7.2.1　动力方程的形成与解耦157

7.2.2　振动计算原理159

7.3　局部梁段有限元动态分析164

7.3.1　动态分析模型及参数164

7.3.2　局部梁段模态分析165

7.3.3　局部梁段时程分析171

7.3.4　模型类型对动力系数的影响175

7.4　局部梁段有限条动态分析176

7.4.1 自由振动频率及振型176

7.4.2　车辆荷载的动力影响180

7.4.3　结构特性的动力影响182

7.5　本章小结185

8　钢桥面沥青铺装层结构设计方法187

8.1　钢桥面沥青铺装层结构设计指标187

8.1.1　钢桥桥面沥青铺装层的破坏形式187

8.1.2　钢桥桥面沥青铺装层的特性188

8.1.3　钢桥桥面沥青铺装层结构设计指标190

8.2　钢桥面沥青铺装层使用年限估算211

8.3　钢桥桥面沥青铺装层结构设计方法探讨215

8.4　本章小结218

9 展望219

主要参考文献222

后记225