鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究

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圖書描述

鑒於歐、美各國已將極限設計法做為橋梁設計之主要方法,為增進國內工程界對極限設計法及各設計規範間設計理念之差異有一瞭解,本研究計畫將針對橋梁極限設計法中鋼橋部分進行研究,藉由迴顧橋梁設計規範之演進曆史、各規範間之理論背景及其差異,進一步探討極限設計法規範之變革,研究內容以鋼橋設計規範及其解說為主,並以二年時程探討鋼材、受拉構材、受壓構材、撓麯構材、鋼橋麵闆、接閤設計、疲勞設計、結構型式、耐震設計、支承、耐震設計與防蝕等
《現代工程結構動力學基礎與應用》 本書旨在為土木工程、結構工程及相關領域的工程師、研究人員和高等院校師生提供一本全麵而深入的結構動力學教材與參考手冊。全書內容涵蓋瞭從基本的振動理論到復雜的工程結構在地震、風荷載及其他動態荷載作用下的響應分析與設計方法,力求理論的嚴謹性與工程實踐的有效性相結閤。 第一部分:結構動力學基本理論 本部分係統地闡述瞭結構動力學分析所必需的數學和物理基礎。 第一章 振動基礎與自由振動分析: 深入探討單自由度(SDOF)和多自由度(MDOF)係統的基本概念,包括係統的自由度、質量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣的建立。詳細推導瞭運動微分方程,並著重講解瞭特徵值問題——即係統的固有頻率和振型。對於MDOF係統,采用瑞利法、子空間迭代法等數值方法進行特徵值求解,並討論瞭如何利用振型進行模態疊加分析。內容細緻入微,確保讀者能準確掌握結構的內在動力特性。 第二章 阻尼理論與響應分析: 阻尼是結構動力學中至關重要但又難以精確建模的因素。本章係統介紹瞭各種阻尼模型,包括粘滯阻尼、庫侖阻尼和材料阻尼。重點講解瞭瑞利阻尼和模態阻尼比的工程應用。在此基礎上,詳細分析瞭外部激勵下的自由響應和強迫響應,包括瞬態響應(如衝擊載荷)和穩態響應(如周期性載荷)。 第三章 激勵函數與反應譜理論: 動力分析的輸入——激勵函數的選取與構建是關鍵。本章涵蓋瞭脈衝函數、階躍函數、簡諧函數以及實際工程中常見的地震動記錄和風荷載時間曆程的模擬方法。反應譜理論作為地震工程中的核心工具,將在本章得到詳盡闡述。從單自由度係統在反應譜上的響應計算,到多自由度係統反應譜分析(SRSS、CQC法)的理論基礎和適用範圍,為結構抗震設計提供瞭便捷有效的工具。 第二部分:連續體結構動力學與數值方法 本部分將理論分析擴展到具有無限自由度的連續體結構,並介紹瞭現代結構分析的支柱——有限元方法。 第四章 梁、杆、闆的動力學方程: 推導瞭歐拉-伯努利梁、鐵木辛柯梁的運動微分方程,並考慮瞭剪切變形和轉動慣量對高頻振動的影響。對於薄闆和薄殼結構,則采用Kirchhoff或Mindlin闆理論建立其動力學控製方程。重點討論瞭不同邊界條件下連續體結構的解析解法,如納維爾法和勒夫法。 第五章 有限元法在動力學分析中的應用: 係統介紹如何使用有限元方法將偏微分方程轉化為離散化的代數方程組。詳細講解瞭常剛度、常質量和常阻尼矩陣的形成過程,包括形函數(插值函數)的選擇及其對結果精度的影響。本章聚焦於時間積分方法的應用,對比瞭中心差分法、Newmark-$eta$法和Wilson-$ heta$法等顯式與隱式積分方法的穩定性和精度,並討論瞭模態疊加法在有限元分析中的應用。 第六章 隨機振動理論: 針對風、波浪等具有隨機特性的環境荷載,本章引入隨機過程理論。講解瞭功率譜密度函數(PSD)的定義與計算,以及隨機振動分析的基本步驟,包括結構響應的均方根值(RMS)和峰值估計。這是理解結構在長期服役條件下可靠性的重要理論基礎。 第三部分:工程結構抗振設計與實例 本部分將理論知識與實際工程應用緊密結閤,重點關注地震和風作用下的結構響應控製。 第七章 地震工程中的動力分析: 詳細分析瞭地震波的特性及其對結構的影響。對比瞭地震作用下的時程分析、反應譜分析和模態疊加法的優缺點。深入探討瞭場地效應、土壤-結構相互作用(SSI)對結構動力響應的改變。特彆關注高層建築和特殊結構(如筒體結構)的扭轉動力響應分析。 第八章 風緻振動分析與控製: 針對大跨結構、高聳結構和柔性結構,本章闡述瞭風荷載的脈動特性和渦激振動現象。介紹瞭風洞試驗與計算流體力學(CFD)在風荷載識彆中的作用。重點討論瞭基於振型分解法的風緻響應計算,以及如何通過結構設計參數(如剛度、質量分布)來優化抗風性能。 第九章 減隔震與主動控製技術: 結構動力控製是提升結構韌性和抗災能力的關鍵。本章詳細介紹瞭被動控製技術,包括隔震支座(如鉛芯橡膠支座、摩擦擺支座)和粘滯阻尼器、屈服型阻尼器的工作原理、建模方法及其在動力分析中的應用。同時,對主動質量阻尼器(AMD)和半主動控製係統的工作機理和優化控製算法進行瞭概述,為先進結構控製策略的實施提供理論指導。 第十章 實際工程案例分析: 通過多個經典工程案例(如某超高層建築在規範地震作用下的動力響應、某斜拉橋在極端風荷載下的顫振穩定性分析),演示如何運用前述理論和軟件工具(如SAP2000, ABAQUS)進行全過程的動力分析與設計校核,解析設計中的關鍵決策點和參數敏感性分析。 本書配有大量的圖示、算例和習題,旨在使讀者能夠紮實掌握結構動力學分析的原理,並具備將理論知識轉化為可靠工程設計方案的能力。

著者信息

圖書目錄

圖書序言

圖書試讀

用户评价

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《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》這個書名,聽起來就充滿瞭技術深度和前瞻性。在颱灣,我們對於橋梁的安全性有著近乎苛刻的要求,因為我們深知大自然的威力,也深切體會到交通中斷所帶來的不便和損失。因此,任何能夠提升橋梁在極端條件下錶現的技術和規範,都極具價值。《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》的齣版,正好切中瞭我們工程界的痛點和需求。我尤其好奇書中對於“極限設計”的定義和應用範圍。它是否會涵蓋所有類型的鋼橋,包括跨海大橋、山區橋梁等?在地震設計方麵,書中是否會討論如何通過主動或被動控製技術,來提高橋梁在極端地震下的抗震性能?對於颱風季節常見的強風,書中是否會提供更先進的氣動彈性分析方法,以預測橋梁在陣風作用下的疲勞損傷和穩定性?我非常期待書中關於“法規規範及解說草案”的部分。這錶明這本書旨在為未來的設計實踐提供指導,而非僅僅停留在理論層麵。它是否會提齣一套完整的極限設計流程,包括荷載組閤、可靠度指標的設定、構件設計方法等?書中的“解說”部分,更是我翹首以盼的,它應該能夠幫助我們理解各項規範背後所蘊含的科學原理和工程智慧,讓我們在實際工作中能夠靈活運用,而非被動遵守。

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讀到《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》這個書名,立刻勾起瞭我對於颱灣復雜地質環境和氣候條件的橋梁設計挑戰的深刻體會。我們這裏的橋梁,不僅要承受日常的交通荷載,還要時刻應對可能發生的強烈地震、巨大風壓,甚至是洪水衝擊。長期以來,我們對於橋梁安全性的認知,很大程度上依賴於經驗和傳統的安全係數。然而,科技的飛速發展,特彆是數值模擬和高性能計算的成熟,為我們提供瞭一個全新的視角來理解和評估橋梁在極端條件下的錶現。《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》恰恰抓住瞭這個時代的脈搏。我非常好奇書中是否會引入“韌性設計”(Resilience Design)的概念,這不僅僅是要求橋梁在極端事件後不倒塌,更重要的是能在一定程度上快速恢復功能,最大限度地減少社會和經濟損失。書中關於“極限設計”的探討,是否會深入到非綫性動力分析的層麵?例如,如何利用有限元方法模擬橋梁在巨型地震下的塑性變形和材料損傷,進而預測其殘餘承載能力?對於風荷載,書中所提及的“草案”是否會包含更精細化的風振分析方法,比如考慮陣風效應、渦激振動、顫振等復雜氣動現象?我特彆關注書中對於“法規規範”的論述,這直接關係到未來實際工程應用的可行性。它是否會提供一套清晰的、分階段的極限設計流程,從概念設計到詳細設計,再到施工和運維,都能夠有據可依?書中的“解說”部分,更是我期待的重點,希望它能像一位經驗豐富的老師傅,娓娓道來各項規範背後的設計哲學和技術考量,解答我們在實際工作中可能遇到的睏惑。

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《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》這個名字,聽起來就充滿瞭技術含量和實操指導的意義。在颱灣,我們深知橋梁設計不僅僅是滿足基本功能,更重要的是要經得起時間的考驗,尤其是在我們常麵臨的惡劣自然環境下。因此,“極限設計”這個概念,一直是我們工程界一直在探索的方嚮。《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》的齣現,無疑為我們帶來瞭新的思路和工具。我非常好奇書中對於“極限設計”的定義是否足夠清晰和全麵?它是否會針對不同類型的鋼橋(如梁橋、拱橋、斜拉橋等)提齣差異化的設計策略?在地震設計方麵,書中是否會探討如何通過引入先進的減隔震技術,來提高橋梁在極端地震下的安全冗餘度?對於風荷載,書中是否會提供更精細化的風緻振動分析模型,以應對日益增長的強風挑戰?尤其令我期待的是書中的“法規規範及解說草案”部分。這錶明這本書不僅僅是理論研究,而是具有實際工程應用的潛力。它是否會提供一套可供參考的設計流程和計算方法,並對關鍵的設計參數進行詳細的解釋?我希望書中的“解說”部分能夠像一位經驗豐富的導師,引導我們理解這些復雜的概念,並將其應用到實際的工程實踐中。

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《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》這個書名,聽起來就充滿瞭專業性和前瞻性,對於我們這些常年在一綫工作的工程師來說,非常有吸引力。在颱灣,我們深知橋梁作為重要的交通生命綫,其設計的可靠性至關重要,尤其是在我們時常麵臨的地震、強風等極端自然災害麵前。因此,探索“極限設計”的理論和實踐,一直是我們的重要課題。《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》的齣現,無疑為我們提供瞭一個新的研究方嚮和實踐指導。我非常好奇書中對於“極限設計”的定義是否會超越傳統的基於概率的安全係數,而更側重於結構在極端荷載下的實際響應和失效機製?它是否會深入探討鋼橋在超越屈服狀態下的力學行為,以及如何通過優化結構細節來提高其整體的韌性和抗毀能力?在地震設計方麵,書中是否會引入更先進的非綫性動力分析方法,來模擬橋梁在強震下的變形和損傷纍積?對於風荷載,書中是否會提供更精細化的氣動彈性分析,以應對復雜的氣流影響?我特彆期待書中關於“法規規範及解說草案”的部分。這錶明這本書的內容不僅僅是理論探討,更具備實際應用的可能性。它是否會提供一套相對完善的、可供參考的極限設計流程,並對其中的關鍵條款進行細緻的解釋和說明?希望通過對這些內容的學習,能夠幫助我們更好地應對颱灣復雜多變的地質和氣候條件。

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《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》的書名,一聽就覺得內容紮實、緊貼工程前沿。在颱灣,我們對於橋梁設計的重視程度不言而喻,畢竟它們連接著我們社會的經濟命脈,承載著無數人的齣行安全。然而,我們所處的環境,特彆是應對自然災害的能力,是我們必須時刻關注的重點。《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》的齣版,對於我們來說,無疑是雪中送炭。我特彆想知道,書中對於“極限設計”這個概念是如何界定的?它是否超越瞭傳統的基於概率的可靠度設計,轉而更加關注結構在極端荷載下的實際錶現和潛在失效模式?例如,在材料層麵,書中是否會探討鋼材在超高應力狀態下的屈服、強化機製,以及其斷裂韌性的評估方法?對於鋼橋的關鍵構件,比如箱梁、桁架節點等,在極端荷載下的應力集中和局部屈麯問題,書中是否會給齣更精細化的分析手段和設計建議?更讓我關注的是,書中關於“法規規範及解說草案”的部分。這暗示著這本書的內容並非憑空産生,而是基於嚴謹的研究和對現有規範的思考。它是否會提供一套全新的、更具挑戰性的設計準則,並對其中的難點進行詳細的解釋?例如,如何量化橋梁在極端荷載下的損傷程度,以及如何確定一個可接受的失效狀態?我期待書中能夠提供一些實際的工程案例,來佐證其極限設計理論的有效性和實用性。

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《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》這本書的書名,本身就傳遞齣一種對專業深度和前沿探索的追求。在颱灣,我們經曆過許多因自然災害而對橋梁安全造成的嚴峻考驗,這使得我們對於橋梁的“極限性能”有瞭更深刻的認識和更高的期望。因此,當看到這本書名時,我立刻産生瞭濃厚的興趣。《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》是否會深入探討結構在極端荷載下的動力響應,例如,如何通過數值模擬來預測橋梁在強震下的非綫性變形和潛在的局部破壞?書中對於“極限設計”的定義,是否會引入損傷纍積的概念,以及如何評估橋梁在多次極端事件後的殘餘壽命?我尤其對書中的“法規規範及解說草案”部分充滿瞭期待。這是否意味著它在為未來的設計規範提供一種可能的藍圖,並對其中的關鍵條文進行瞭詳細的解讀?例如,書中是否會提齣一套更具前瞻性的荷載組閤方法,來涵蓋極端天氣和人為因素的疊加效應?對於橋梁關鍵部位的細節設計,如焊縫、連接闆等,在極端應力下的失效模式和設計策略,書中是否會有深入的論述?我希望這本書能夠成為我們工程師們在麵對復雜設計挑戰時,一個可靠的參考和指導。

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《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》這個書名,直接點明瞭它的核心價值——為鋼橋在極端條件下的設計提供更科學、更可靠的依據。在颱灣,我們長期以來都在努力應對復雜多變的環境,尤其是地震和颱風,這兩大自然災害對我們建設的橋梁構成瞭嚴峻的考驗。因此,對於“極限設計”的探索,一直是工程師們關注的焦點。我非常期待書中能夠深入探討“極限設計”的理論基礎,例如,如何更準確地模擬橋梁在極端荷載作用下的非綫性行為?書中是否會引入損傷力學、塑性力學等先進理論,來分析橋梁構件的失效過程?對於鋼橋的疲勞性能,書中在極端荷載的背景下,是否會有更深入的研究和評估方法?我特彆關注書中關於“法規規範及解說草案”的內容。這意味著這本書可能在為未來的國傢或行業標準奠定基礎。它是否會提供一套詳細的、可操作的設計指南,幫助工程師們在實際項目中理解和應用這些新的設計理念?書中的“解說”部分,更是我所看重的,它應該能夠清晰地解釋各項規範的科學依據和工程意義,幫助我們理解其背後的邏輯,從而更有效地指導實際的橋梁設計工作。

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《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》這個書名,讓我立馬聯想到我們在颱灣常說的“未雨綢繆”,尤其是在橋梁設計領域。我們都知道,橋梁的設計壽命通常很長,而在這漫長的服役期內,我們無法預知會遭遇多少次極端天氣事件。傳統的設計規範往往是基於統計的、概率性的安全考量,但當麵對超齣曆史記錄的極端事件時,我們是否還能有足夠的信心?這本書的齣現,就好像是為我們提供瞭一個更具前瞻性的思考框架。我非常感興趣的是,書中對於“極限設計”的定義和邊界會是如何設定的?它是否僅僅是提高安全係數,還是包含瞭更深層次的抗毀能力和損傷容忍度?例如,在地震設計方麵,書中是否會討論如何通過引入隔震、消能減震等技術,來提升橋梁在極端地震下的整體性能?對於橋梁結構的關鍵部位,如支座、連接節點等,在極限荷載下的破壞機理和設計方法,書中會有怎樣的闡述?我尤其期待書中“法規規範及解說草案”的部分。這意味著它不僅僅是學術理論的探討,而是具有實際指導意義的。它是否會提供一套可供驗證的計算方法和設計參數,幫助工程師在實際項目中進行參數選取和結果評估?書中的“解說”部分,更是我非常看重的,它應該能夠幫助我們理解,為什麼某些設計要求是這樣製定的,背後有著怎樣的力學原理和工程實踐的考量。隻有深入理解瞭這些,我們纔能真正地將極限設計的理念融會貫通,而非生搬硬套。

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《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》這個書名,一眼就能看齣它的專業性和實用性。在颱灣,我們對於橋梁的安全性始終保持著高度的警惕,畢竟我們身處地震帶,颱風季也格外頻繁。因此,如何讓橋梁在最嚴酷的考驗下也能保持結構完整、功能不受損,是所有工程師都在思考的問題。《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》的齣版,恰恰迴應瞭這一需求。我特彆想知道,書中對於“極限設計”的闡述,是否會包含對結構冗餘度和延性設計的深入研究?它是否會提供一套更科學的荷載組閤方法,來模擬極端情況下的橋梁受力狀態?在材料科學日益發展的今天,書中是否會探討新型高強度鋼材或復閤材料在極限設計中的應用前景,以及它們在極端荷載下的性能變化?我非常看重書中“法規規範及解說草案”的部分。這意味著它可能是在為未來的橋梁設計標準打下基礎。它是否會提供一套完整的、可操作的設計框架,包括如何評估結構的失效風險,以及如何確定一個可接受的損傷閾值?我希望書中的“解說”部分能夠詳細闡述每一項規範的理論依據和工程實踐意義,使我們能夠真正理解其精髓,而不是僅僅將其視為一套條文。

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《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》這本書,光聽書名就讓人眼睛一亮,尤其對於我這種在颱灣土木工程領域打拼多年的工程師來說,簡直是久旱逢甘霖。颱灣雖然不大,但地質多變,地震、颱風是傢常便飯,橋梁作為重要的交通基礎設施,其安全性可說是重中之重。過去我們可能更多地遵循一些既有的設計標準,但隨著工程技術的進步,以及對極端情況應對能力的提升,如何實現“極限設計”就成瞭一個至關重要的問題。《鋼橋極限設計法規規範及解說草案研究》這本書的齣現,恰好填補瞭這個空白。我特彆期待書中對於“極限設計”這一概念的深入剖析,它是否能突破傳統的設計思路,引入更先進的理論模型?例如,在考慮地震荷載時,書中是否會詳細闡述如何運用概率性地震反應譜分析,而非僅僅是簡單的靜力等效方法?對於極端風荷載,是否會包含CFD(計算流體力學)在橋梁風洞試驗數據之外,提供更具前瞻性的數值模擬應用指導?還有,在材料選用上,是否會探討高強度鋼材、新型復閤材料在極限設計中的應用潛力,以及它們在極端荷載下的性能衰減特性?更重要的是,書中對於“法規規範及解說草案”的定位,預示著它不僅僅是理論的探討,而是具備實際應用指導意義的。它是否會提供一套相對完善的、可供參考的極限設計框架,並對其中的關鍵條文進行細緻的解讀,幫助我們理解其背後的工程邏輯和安全考量?例如,對於橋梁在極端荷載作用下的損傷纍積和失效模式,書中是否會有詳盡的分析,甚至通過案例研究來佐證?我對書中關於“解說草案”部分寄予厚望,希望它能清晰地闡明每一項規範製定的初衷和依據,減少工程實踐中的模糊地帶,避免不必要的誤解和爭議。畢竟,規範的生命力在於其可操作性和有效性。

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