隧道结构力学计算 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民交通出版社

作者:王永东

出品人:

页数:249

译者:

出版时间:2004-9

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787114052545

丛书系列:

图书标签:

• 计算力学5
• 隧道工程
• 结构力学
• 计算方法
• 岩土工程
• 地下工程
• 有限元
• 数值计算
• 隧道设计
• 力学分析
• 土力学

好的，这是一本关于桥梁工程中的先进材料与结构设计的图书简介： --- 桥梁工程中的先进材料与结构设计 —— 探索下一代基础设施的性能、耐久性与可持续性 图书简介 随着全球基础设施建设需求的持续增长与对工程结构更高可靠性、更长使用寿命的追求，传统的土木工程材料与设计范式正面临严峻的挑战。本书《桥梁工程中的先进材料与结构设计》聚焦于当代桥梁工程领域的前沿技术，系统阐述了高性能材料的应用、创新结构形式的力学行为分析，以及面向全生命周期的结构健康监测与维护策略。本书旨在为桥梁工程师、结构设计人员、研究学者以及高年级土木工程专业学生提供一本全面、深入且极具实践指导价值的参考著作。 第一部分：高性能结构材料的革新与应用 本部分深入探讨了用于现代桥梁工程的几类革命性新型材料，分析了它们在提高结构承载力、抗疲劳性和环境适应性方面的独特优势。 第一章：超高性能混凝土（UHPC）的力学性能与施工技术 超高性能混凝土（UHPC）以其极高的抗压强度（通常大于150 MPa）、优异的韧性以及显著增强的耐久性，正成为复杂结构和关键受力部位的首选材料。 1.1 UHPC的微观结构特性与本构关系：详细解析了UHPC中纤维增强体系（如钢纤维）对断裂韧性提升的作用机制，建立适用于有限元分析的应力-应变本构模型。 1.2 UHPC在新型构件中的应用：重点讨论UHPC在预应力顶推箱梁、人行桥梁、桥面板等构件中的设计参数、配筋细节以及施工质量控制要点。 1.3 耐久性评估与长期性能预测：对比分析UHPC在氯离子渗透、冻融循环及抗碳化方面的优越性，并探讨其在海洋环境下应用的寿命预测方法。 第二章：先进钢材与耐候钢的性能优化 针对传统钢材的锈蚀问题和疲劳裂纹风险，本章深入研究了高强度钢、耐候钢及其焊接技术的发展。 2.1 高性能钢材（HPS）的强度与焊接性：分析了新一代高强度钢在保证高应力水平下的塑性性能和断裂敏感性，特别关注热影响区（HAZ）的性能退化控制。 2.2 耐候钢（Corten Steel）的锈层形成机理与环境适应性：详述了Cu、P、Cr等合金元素在形成稳定致密保护锈层中的作用，并界定了不同气候区使用耐候钢的设计边界条件。 3.3 钢-混凝土组合结构中的界面行为：研究了组合结构中钢材与混凝土之间的协同受力机制，包括抗剪键合强度的试验评估与设计规范解读。 第三章：复合材料与智能材料在桥梁中的引入 探索了纤维增强复合材料（FRP）和具有自感知能力的智能材料在结构轻量化和性能增强方面的应用潜力。 3.1 FRP筋材的长期性能与锚固技术：分析了碳纤维（CFRP）和玻璃纤维（GFRP）筋材的拉伸性能、剪切模量、蠕变效应以及在预应力体系中的应用挑战。 3.2 FRP在结构加固中的应用力学：详细阐述了FRP片材、FRP包裹技术在提高既有桥梁抗剪承载力和延性方面的设计理论与施工工艺。 3.3 形状记忆合金（SMA）与压电材料在健康监测中的集成：初步探讨了SMA在被动减震和自适应控制中的应用潜力，以及压电传感器在应力场实时监测中的集成方法。 第二部分：创新结构体系的受力分析与设计方法 本部分超越传统梁板结构，转向复杂空间结构和新型连接体系的力学行为分析，强调基于性能的设计理念。 第四章：大跨度斜拉桥的动力响应与控制 斜拉桥作为现代桥梁的标志性结构，其大跨度特性对风、地震和车辆荷载下的动力稳定性提出了极高要求。 4.1 拉索系统的非线性分析：考虑索股的线形变化、松弛效应以及索塔-主梁的相互作用，进行全桥非线性动力响应分析。 4.2 风致振动的机理与评估：深入研究空气动力学效应，包括涡振、颤振的判定标准，并介绍了风洞试验数据在数值模型校正中的应用。 4.3 减隔震技术在斜拉桥中的应用：讨论了粘滞阻尼器、摩擦摆支座等主动与被动控制措施在抑制极端荷载下振动幅值中的设计与布置。 第五章：空间桁架与拱桥的稳定性与施工控制 桁架和拱桥因其独特的受力模式，对施工阶段的平衡控制和成桥后的稳定性验算要求极高。 5.1 复杂桁架结构的节点域应力集中：利用三维有限元模型分析焊接节点和螺栓连接节点处的次内力和疲劳风险源。 5.2 拱桥的精细化施工平衡分析：重点分析了拱肋分节段拼装、顶推或支架脱临时支撑过程中的内力重分布，以及应力补偿措施的设计。 5.3 预拱度精确控制的反馈机制：建立了基于位移监测反馈的张拉（或施加预应力）参数调整方法，确保最终成桥几何形状的精确性。 第六章：新型桥面结构与耐久性设计 桥面作为最先接触环境荷载并承受直接交通荷载的部分，其结构形式的选择直接决定了桥梁的维护成本与使用寿命。 6.1 模块化桥面板与快速更换技术：研究预制UHPC或钢-UHPC复合桥面板的设计规范，探讨连接件的抗疲劳性能。 6.2 桥面防水与排水系统的优化设计：分析传统沥青铺装下的水损害机理，介绍新型高渗透性防水层技术和隐蔽式排水系统对结构延寿的作用。 6.3 考虑交通荷载累积效应的疲劳设计：引入考虑实际交通流特征（如轴重分布、车道分布）的随机疲劳累积模型，指导关键受力部位的材料选用和尺寸确定。 第三部分：结构健康监测（SHM）与全生命周期管理 本部分关注如何利用现代传感技术和信息管理系统，实现对桥梁结构的实时、动态评估和预测性维护。 第七章：桥梁结构健康监测系统的架构与数据分析 系统介绍了桥梁SHM系统的硬件集成、数据传输协议以及关键工程指标的提取方法。 7.1 传感器技术在桥梁监测中的应用：详细对比了应变片、加速度计、倾角仪、光纤光栅传感器的适用范围和精度要求。 7.2 模态参数识别与结构状态评估：讲解基于环境激励的系统识别方法（如频域分解法、随机子空间辨识法），用于识别结构的刚度退化。 7.3 大规模监测数据的处理与可视化：探讨利用云计算和边缘计算技术，对海量时序数据进行实时筛选、异常值剔除和三维可视化呈现的方法。 第八章：基于性能的评估与维护决策 将监测数据与结构可靠性分析相结合，实现从定期巡检向基于状态的预测性维护的转变。 8.1 结构可靠性指标的动态评估：建立基于贝叶斯更新机制的结构可靠度评估模型，实时修正材料参数和荷载模型的不确定性。 8.2 损伤识别与定位的机器学习方法：引入深度学习算法（如卷积神经网络CNN）来识别图像或振动数据中的早期微小损伤特征。 8.3 维护干预阈值的经济性分析：结合维修成本、风险成本和结构剩余寿命，建立最优维护决策支持系统，实现资源的最优化配置。 总结： 本书不仅停留在理论推导层面，更强调将先进材料的特性、创新结构的优化设计与数字化监测技术深度融合。它提供了一个全面的框架，指导工程师们如何设计出更安全、更耐久、更易于维护的新一代桥梁结构，是土木工程领域追求卓越性能和可持续发展的必备参考书。

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我之前接触过一些工程类的书籍，但很多时候都过于理论化，缺乏与实际工程的紧密联系。我购买《隧道结构力学计算》这本书，很大程度上是希望能获得一些更贴近实际工程应用的内容。我迫切想知道，书中是否会深入探讨隧道掘进过程中可能遇到的各种突发情况，例如地质突变、涌水、塌方等，以及在这些极端情况下，力学计算能够扮演怎样的角色来指导应对策略？我期望它能够提供一些关于围岩变形、支护结构设计、以及二次衬砌受力分析的详细讲解。我想了解，书中是否会介绍一些关于隧道加固和病害治理的力学分析方法，例如如何通过力学计算来评估锚杆支护的有效性，或者如何分析衬砌裂缝的产生机理及其发展趋势。更吸引我的是，我希望这本书能够提供一些关于隧道施工过程中应力释放与重分布的力学解释，以及这些变化对隧道长期稳定性的影响。能够获得一些关于如何通过力学计算来优化施工顺序，减少对周边环境影响的指导，这将是极为宝贵的。

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这本书的封面设计就吸引了我，那是一种沉稳而又充满力量的色调，仿佛预示着即将探索的深邃领域。我一直对地下工程的神秘感颇为着迷，尤其是那些庞大而复杂的隧道结构，它们是如何在重重压力之下保持稳定，这背后一定蕴含着精妙的科学原理。这本书的名字《隧道结构力学计算》恰好触动了我内心深处的求知欲，它承诺了对这些隐藏在地面之下的工程奇迹的深入剖析。虽然我并非专业的工程技术人员，但我对力学原理一直抱有浓厚的兴趣，我常常会想象工程师们是如何将抽象的数学公式转化为坚实的工程设计，如何通过严谨的计算来确保每一次开凿都能安全高效地进行。这本书能否将那些复杂的力学概念以一种相对易懂的方式呈现出来，让我这个门外汉也能领略到其中奥妙，是我非常期待的部分。我希望它不仅能提供计算方法，更能解释这些方法背后的物理意义，让我们理解为什么特定的公式能够准确预测隧道的受力情况，以及在设计过程中有哪些关键的参数需要特别关注，能否在理论与实践之间建立起一座坚实的桥梁，让我能更直观地理解隧道工程的科学性与艺术性。

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对于我来说，能够理解和掌握隧道结构力学计算，就如同掌握了一把解锁地下世界奥秘的钥匙。这本书的名字让我对它充满了期待，尤其是“计算”这个词，我希望它能够提供一套系统、清晰、并且具有可操作性的计算流程。我非常好奇，书中是否会涉及到不同类型隧道的荷载分析，比如静荷载（土压力、岩石自重）和动荷载（地震、列车运行），以及如何将这些荷载有效地施加到计算模型中？我对不同材料的本构关系在隧道力学计算中的作用很感兴趣，书中是否会详细讲解混凝土、钢筋、围岩等材料的力学性能参数如何影响整体结构的受力表现？此外，我想了解书中是否会介绍一些关于稳定性分析的方法，比如极限平衡法、极限分析法等，以及它们在隧道设计中的适用范围和局限性。如果书中能够包含一些图表和实例，直观地展示计算结果和受力分布，那将是极大的帮助，能够让我更好地理解抽象的理论。

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我购买这本书，是希望它能成为我深入理解隧道工程力学计算的入门向导，也是期望它能成为我日常工作中解决问题的参考手册。我关注的是，这本书能否为读者提供一些关于风险评估和安全系数确定的力学依据？我希望书中能够阐述，如何根据不同的工程地质条件、荷载组合以及安全等级，来合理确定结构的安全系数。我想了解，这本书是否会探讨一些关于隧道结构健康监测的数据如何与力学计算模型进行反馈和修正，从而实现对隧道状态的动态评估？另外，我特别希望能从书中学习到如何通过力学计算来分析隧道穿越不良地质（如断层、软弱夹层）时的特殊性，以及如何采取相应的工程措施来保证其稳定性。如果书中能提供一些关于长期服役的隧道结构，在时间推移下发生的徐变、老化等现象的力学分析方法，并给出相应的维护建议，那么这本书的价值将得到极大的提升，能够让我对隧道的整个生命周期有更全面的认识。

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拿到这本书的时候，我首先被它厚重的质感所打动，这让我立刻联想到其中可能蕴含的丰富知识和严谨的学术态度。我一直觉得，一个好的技术类书籍，不仅要提供知识，更要能激发读者的思考。我尤其好奇，在隧道工程这样一种高度复杂且对安全性要求极高的领域，力学计算究竟扮演着怎样的角色？这本书是否会详细阐述各种不同的隧道类型，比如山岭隧道、水下隧道，以及它们在受力特性上的显著差异？我希望它能深入讲解不同地质条件对隧道结构稳定性的影响，以及如何通过精密的力学模型来模拟和预测这些影响。更进一步，我想了解书中是否会探讨一些前沿的计算方法，比如有限元分析在隧道工程中的应用，或者涉及到一些先进的监测技术如何与力学计算相结合，从而实现对隧道结构的实时监控和预警。我渴望能从书中学习到一些具体的计算案例，了解工程师们在实际工作中是如何运用这些理论知识来解决实际问题的，并且能否从中体会到不同设计决策所带来的力学后果，从而形成对隧道结构设计更全面的认识。

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