预应力混凝土桥梁新技术

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出版者:人民交通出版社
作者:周志祥
出品人:
页数:208
译者:
出版时间:2005-1
价格:36.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787114054013
丛书系列:
图书标签:
  • 预应力混凝土
  • 桥梁工程
  • 新技术
  • 桥梁设计
  • 结构工程
  • 混凝土工程
  • 桥梁施工
  • 桥梁维护
  • 新型材料
  • 工程技术
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具体描述

创新是社会发展的源泉。本书记述了作者近20年来对预应力混凝土桥梁新技术的探索与创新。作者依据预弯复合梁原理,提出了预弯预应力柔性钢筋混凝土梁,并开展了试验研究;进而探索了预弯无粘结预应力混凝土梁;结合双预应力混凝土梁的原理,提出了预弯双预应力复合梁;在总结已有成果的基础上,提出了横张预应力混凝土梁,进行了较系统的试验和理论研究;并进一步探索了横张预应力复合梁。书中还介绍了预弯预应力钢筋混凝土梁和横张预应力混凝土染在实际桥梁中的应用。

本书阐述了作者在现有技术和研究工作的基础上,如何发现问题、分析问题、解决问题,直至形成新的构想;介绍了从新技术的初步设想、完善构思、具体研究直至实践应用的全过程。本书可供从事相关工作的研究者、研究生及工程技术人员参考,也可作为相关专业研究生的创新教育参考书。

钢结构桥梁的革新与实践 本书聚焦于现代钢结构桥梁的设计、施工与维护领域,深入探讨了前沿技术、创新材料以及工程实践中的关键挑战与解决方案。 --- 第一章:高性能钢材与新型连接技术 本章全面梳理了近年来桥梁工程中应用的各类高性能钢材,包括超高强钢、耐候钢的冶金特性、力学性能及其在不同环境下的适用性分析。重点剖析了钢材的焊接性、疲劳性能以及低温韧性控制技术。 1.1 超高强钢在斜拉桥与拱桥中的应用 讨论了屈服强度超过690 MPa乃至更高等级的钢材在减轻结构自重、增大跨越能力方面的潜力。详述了不同等级超高强钢的材料规范、采购标准以及现场加工的特殊要求。通过案例分析,探讨了在高应力集中区域,如何通过合理的应力扩散设计,确保超高强钢的可靠性。 1.2 耐候钢的长期性能评估与防护策略 深入分析了新一代耐候钢(Corten Steel)的锈蚀机理,包括其钝化锈层的形成过程、化学成分对锈蚀速率的影响。详细对比了不同气候带下耐候钢的实际服役表现,并提出了针对性强的表面处理、涂装体系选择与维护周期优化方案。强调了在海洋、盐雾环境中,如何结合阴极保护等复合防护措施,实现结构的“免涂装”或“低维护”设计目标。 1.3 创新的钢结构连接技术 本节是全书的重点之一,集中探讨了传统螺栓和焊接连接之外的新型连接技术。 高强螺栓与承载力控制: 详细介绍了大六角头高强度螺栓、扭剪型螺栓的安装工艺控制(扭矩法、抽拔法),以及对预拉力的精确监测与反馈机制。探讨了在地震作用下,高强度螺栓连接的“易损耗”与“可更换性”的平衡设计。 栓钉连接与组合结构: 针对钢-混凝土组合梁桥,深入分析了栓钉(Shear Studs)的抗剪承载机理、优化设计参数(如高度、间距、排数)及其对整体结构刚度和疲劳寿命的影响。介绍了新型自钻式或焊接式栓钉的施工便利性与可靠性比较。 焊接工艺的智能化与无损检测: 阐述了机器人自动焊、激光复合焊等先进焊接技术在大型构件预制中的应用。重点介绍了超声波相控阵(PAUT)、衍射时差法(TOFD)等新型无损检测技术在识别复杂焊缝缺陷(如夹渣、未焊透、裂纹)中的精确度和效率提升。 --- 第二章:钢结构桥梁的数字化设计与分析 本章着眼于如何利用先进的计算工具和数据科学方法,提升钢结构桥梁的设计精度、优化结构性能并预测其全生命周期表现。 2.1 全寿命周期性能化设计(LCCA) 超越传统的基于极限状态设计的范畴,本章引入了基于可靠性指标的性能化设计方法。通过量化概率风险,评估不同设计方案在未来五十年或百年服役期内,达到特定性能水平(如正常使用、损伤容忍、倒塌)的概率。介绍了如何将维护成本、材料损耗纳入初始设计决策。 2.2 施工过程中的结构分析与控制 钢结构桥梁,尤其是大跨径悬索桥和斜拉桥,其施工阶段的受力状态复杂多变。 应力分析与索力平衡: 详细阐述了利用有限元模型对吊装、顶推、合龙等关键施工步骤进行精细化分析的方法。重点讲解了斜拉索的张拉控制流程、索力测试精度要求以及张拉过程中的结构位移反馈校核。 动态施工模拟与稳定性评估: 介绍了如何通过时间步长模拟,预测在风荷载、温差作用下,临时支撑结构和已建结构的动态响应,确保在结构自重与施工荷载的组合作用下,桥梁结构的稳定性。 2.3 结构健康监测(SHM)系统集成 探讨了如何在钢结构桥梁中集成先进的传感器网络,实现对关键部位的实时、在线监测。 传感器选型与布设: 对比了应变计、加速度计、风速仪、GPS位移监测系统在监测钢梁振动响应、应力分布和结构位移方面的优缺点。强调了传感器在检测疲劳裂纹萌生、螺栓松动等早期病害中的敏感性设计。 数据驱动的损伤识别: 介绍了基于模态指纹识别、振型曲率分析等信号处理技术,从海量监测数据中提取结构健康状态特征的方法。讨论了如何建立预警阈值,实现对潜在安全隐患的早期、自动化预警。 --- 第三章:钢结构桥梁的抗震与抗风设计 本章专注于应对外部极端荷载,确保钢结构桥梁在复杂环境下的安全性和耐久性。 3.1 钢结构桥梁的抗震设计新理念 在新的抗震规范背景下,本章探讨了如何利用钢结构的延性优势,实现“强柱弱梁”或“耗能-隔震”的设计目标。 耗能连接的设计与构造: 重点介绍了金属屈服型阻尼器、粘滞阻尼器在钢桥塔或主梁中的应用。分析了这些耗能装置的力学性能曲线、安装位置对整体结构耗能效率的影响。 隔震技术在桥墩与上部结构连接中的应用: 讨论了叠层橡胶支座、铅芯橡胶支座在钢结构桥梁抗震设计中的适用性,以及如何通过合理的阻尼比调控,避免在正常运营条件下引起过大的位移。 3.2 钢结构桥梁的气动稳定性分析 针对大跨径钢桁梁桥、钢箱梁桥,气动问题是影响其安全的关键因素。 风洞试验与CFD模拟: 详细介绍了截面气动弹性力学试验(振动导纳测试)和计算流体力学(CFD)模拟在评估桥梁颤振、涡激振动和行车安全中的作用。强调了如何通过桥面护栏形式、隔板布置优化截面气动外形。 行车和极端风荷载下的耦合分析: 探讨了车辆荷载与强风联合作用下钢梁的疲劳损伤累积规律。介绍了针对极端风事件(如台风、龙卷风)的瞬态动力分析方法,确保结构在罕遇地震或风荷载下的整体稳定性。 --- 第四章:钢结构桥梁的施工技术与质量控制 本章回归工程实践,详述了钢结构桥梁制造与安装过程中对精度、效率和安全性的要求。 4.1 大型构件的预制与运输挑战 分析了超长主梁、巨型桥塔节段在工厂制造和异地运输中必须克服的技术难题。包括:高精度胎架制作、大件吊装的工况分析、以及超限运输方案的申报与实施细则。 4.2 复杂合龙技术与精度控制 针对钢桁梁的拼装和钢箱梁的顶推/吊装合龙,本章提供了详细的施工控制流程。 千斤顶控制与多点同步技术: 阐述了在顶推和精确对位过程中,如何利用高精度液压同步控制系统,确保合龙口间隙符合设计要求(通常小于3mm)。 低温施工与焊接质量保障: 讨论了在寒冷天气下进行关键钢结构焊接时的环境控制措施(如保温加热),以及为防止产生冷脆裂纹而采取的预热和后热处理工艺。 4.3 钢结构桥梁的服役期维护与修复 钢结构易受腐蚀和疲劳影响,有效的维护至关重要。 腐蚀防护体系的定期检测: 详细介绍了电化学方法(如涂层电势测量)、红外热成像等技术在评估防腐涂层完整性方面的应用。 疲劳损伤的评估与加固: 对于既有钢桥,如何通过应变测试确定疲劳热点;并系统介绍了针对疲劳裂纹的修复技术,如局部打磨、低温焊接修复、以及后应力锚固加固法。 --- 本书面向桥梁工程师、结构设计人员、工程管理人员以及相关专业的研究生和教师,旨在提供一个全面、深入且具有实践指导意义的钢结构桥梁工程技术手册。

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用户评价

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这本书的价值在于,它不仅仅是提供技术信息,更是在传递一种解决问题的思路和工程智慧。我曾一度认为,预应力混凝土技术已经发展得相当成熟,但《预应力混凝土桥梁新技术》彻底颠覆了我的这种想法。书中对于预应力混凝土桥梁耐久性提升的深入探讨,让我对如何延长桥梁使用寿命、降低全生命周期成本有了全新的认识。比如,书中详细介绍了各种防腐蚀措施,包括环氧涂层钢筋、高密度混凝土、以及各种新型防护涂层在预应力结构中的应用。 我尤其对书中关于混凝土自修复技术在预应力桥梁中的应用前景感到兴奋。虽然这可能还处于研究阶段,但书中对这一前沿技术及其潜在优势的介绍,让我看到了未来桥梁维护的革命性变化。想象一下,如果桥梁结构能够自动修复微小裂缝,那么日常的维护工作将大大减少,桥梁的可靠性也将得到显著提升。这种“主动式”的维护理念,无疑是未来基础设施发展的重要方向。

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《预应力混凝土桥梁新技术》是一本极具启发性的著作。它让我看到了预应力混凝土技术在不断进步,并且这种进步是全方位的,涵盖了材料、设计、施工、监测和维护等各个环节。书中关于预应力混凝土结构在特殊环境下的应用,例如在寒冷地区、海洋环境以及高烈度地震区,让我对这项技术的适应性和鲁棒性有了更深的理解。 我特别对书中关于预应力混凝土桥梁的抗疲劳性能分析和提升措施的论述印象深刻。书中详细介绍了疲劳损伤的机理,以及如何通过优化设计参数、采用高性能材料和先进施工工艺来提高桥梁的抗疲劳能力。这对于保障桥梁在长期承受动荷载作用下的安全运行至关重要,也让我意识到,桥梁的“耐久性”不仅仅是抵抗静止的腐蚀,更是要具备抵抗反复荷载的“韧性”。

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这本书简直是打开了我对预应力混凝土桥梁世界的新视角!在我翻阅《预应力混凝土桥梁新技术》之前,我对于桥梁工程的理解还停留在教科书上的基础知识,认为预应力混凝土就是一种比较“高级”的混凝土应用。然而,这本书以一种我从未想过的方式,将这项技术与现实工程的结合展现得淋漓尽致。它不仅仅是罗列了各种“新技术”,更重要的是,它深入浅出地阐述了这些新技术是如何克服传统预应力混凝土桥梁在设计、施工和耐久性方面所面临的挑战的。 我印象最深刻的是书中对于新材料在预应力混凝土桥梁中的应用分析。例如,书中详细介绍了高性能混凝土(HPC)和超高性能混凝土(UHPC)在预应力结构中的优势,不仅仅是强度上的提升,更重要的是它们在耐久性、抗裂性和经济性方面的显著改善。书中列举了几个实际工程案例,分析了在不同气候条件和荷载环境下,采用这些新型混凝土如何能够延长桥梁的使用寿命,减少维护成本,甚至实现更轻巧、更具美感的桥梁设计。我尤其对书中关于UHPC在斜拉桥和悬索桥主缆索套中的应用潜力感到兴奋,这似乎预示着未来大跨度桥梁设计的新方向。

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对于我这个对桥梁工程充满好奇心的读者来说,《预应力混凝土桥梁新技术》就像一本打开宝藏的地图。它不仅仅是简单地列举了一些“新”东西,而是系统地梳理了预应力混凝土技术的发展脉络,以及这些新技术是如何相互关联、共同作用的。书中关于预应力张拉工艺的最新发展,特别是对连续张拉、分批张拉等技术的详细讲解,以及如何通过数值模拟来优化张拉方案,让我对施工过程中的精确控制有了更深刻的认识。 我特别喜欢书中对不同结构类型桥梁(如梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥)中预应力技术的应用差异化分析。例如,在连续梁桥中,书中重点介绍了顶板和底板的预应力配置对提高桥梁整体刚度和抗弯能力的作用;而在斜拉桥和悬索桥中,则侧重于对索体和主梁预应力体系的协同作用的论述。这种针对性强的分析,让我能够根据不同桥型特点,理解预应力技术是如何被巧妙运用的。

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在阅读《预应力混凝土桥梁新技术》的过程中,我对于施工技术的演进有了更清晰的认识。传统预应力混凝土施工过程中的诸多细节,如锚固系统的选择、张拉工艺的控制、以及混凝土的养护等,书中都进行了详尽的论述,并重点介绍了当前最先进的技术和设备。例如,书中详细介绍了体外预应力技术在复杂桥型和既有桥梁加固中的应用,以及各种新型锚具和张拉设备如何提高施工效率和安全性。我还注意到书中对自动化和智能化施工技术的探讨,比如利用BIM技术进行施工模拟和监控,以及采用机器人进行张拉和灌浆作业,这让我看到了未来桥梁施工的发展趋势,充满了科技感。 书中对于这些新技术的经济性和环境效益分析也让我耳目一新。它不仅仅是追求技术的先进性,更关注技术的实际应用价值。通过对不同预应力技术的成本效益进行对比分析,并结合其对环境的影响进行评估,这本书帮助我理解了如何在满足技术要求的同时,实现经济效益和可持续发展的双重目标。书中列举了一些采用新技术后,在材料消耗、能源消耗以及碳排放方面所取得的显著改善的案例,这让我对绿色桥梁建设有了更深刻的理解。

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这本书给我带来的最直观的感受是,它让我从一个“旁观者”变成了对预应力混凝土桥梁“技术革新”的“参与者”。书中的内容绝非枯燥的理论堆砌,而是充满了实践指导意义。我特别欣赏作者在介绍新技术时,总是能够将理论分析与实际工程案例紧密结合。比如,在讨论现浇后张法预应力混凝土桥梁时,书中详细阐述了其在不同结构形式(如连续梁、斜拉桥)中的应用优势,并配以大量的图纸和实景照片,让我能够直观地感受到技术细节。 尤其让我印象深刻的是,书中对不同类型锚固体系的详细对比和分析。从传统的锥形锚到先进的防腐蚀锚,再到适用于复杂受力的非线性锚,书中不仅讲解了它们的工作原理,还深入分析了各自的优缺点、适用范围以及在实际工程中的应用经验。我甚至可以想象,在未来的工程实践中,我将能够根据具体的项目需求,更精准地选择最适合的锚固方案。书中的一些细节,比如不同锚固体系的耐久性评估方法,也让我对桥梁的长远性能有了更深入的了解。

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《预应力混凝土桥梁新技术》让我对预应力混凝土桥梁的未来充满了期待。书中不仅介绍了当前已经成熟的新技术,更对一些前沿的研究方向进行了展望。我特别关注书中关于智能预应力混凝土(Smart Prestressed Concrete)的探讨,这包括在混凝土中集成传感器,实现对预应力状态、应力应变、甚至裂缝发展的实时监测。这让我看到了桥梁“智慧化”的无限可能,未来桥梁不仅仅是交通通道,更会成为一个能够自我诊断、自我维护的智能系统。 书中关于预应力混凝土在抗震性能提升方面的研究也让我受益匪浅。例如,文中介绍了通过优化预应力张拉参数、采用新型高延性材料,以及结合隔震减震技术,来大幅提高预应力混凝土桥梁在地震作用下的安全性和可靠性。这些内容让我认识到,预应力混凝土技术在保障基础设施安全方面扮演着越来越重要的角色,特别是在地质条件复杂、地震风险较高的地区,这些新技术的应用显得尤为关键。

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《预应力混凝土桥梁新技术》是一本让我感到“解渴”的书。它解答了我心中关于预应力混凝土桥梁的许多疑问,同时也激发了我更多关于桥梁工程的思考。我尤其欣赏书中关于预应力混凝土桥梁在既有结构加固和修复方面的应用。例如,书中介绍了如何利用体外预应力技术,为老旧桥梁注入新的生命力,使其能够继续安全服役。 我对书中关于预应力混凝土桥梁与环境相互作用的研究内容也颇感兴趣。这包括了桥梁材料在不同环境因素(如温度、湿度、化学物质)下的老化机制,以及如何通过技术手段来延缓这些不利影响。书中对绿色建材和可持续施工的关注,让我看到了桥梁工程向着更加环保、更加可持续的方向发展。

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这本书以一种非常系统的方式,将预应力混凝土桥梁的最新进展呈现在我面前。我从中学习到了许多之前从未接触过的概念和技术,例如,书中对“预应力混凝土叠合梁”和“预应力混凝土箱梁”等不同结构形式的详细介绍,以及它们在不同跨度、不同荷载条件下的适用性分析,让我对桥梁结构的多样性有了更直观的认识。 特别让我着迷的是书中对预应力混凝土桥梁的变形控制技术的深入探讨。从对挠度和裂缝控制的理论分析,到各种新型预应力配置方案的实际应用,再到监测技术在变形控制中的作用,都进行了详细的阐述。我甚至了解到,一些新的设计理念,如“预应力差”的巧妙运用,可以在一定程度上补偿甚至消除结构的变形,从而提高桥梁的使用性能和美观度。

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这本书为我打开了一个全新的视野,让我看到了预应力混凝土桥梁在设计、施工和维护方面的无限可能。《预应力混凝土桥梁新技术》不仅仅是一本技术手册,更是一本引领思考的启蒙读物。我尤其对书中关于预应力混凝土桥梁的结构监测和健康诊断方面的最新进展感到兴奋。 书中详细介绍了各种传感器技术,如应变片、加速度计、光纤传感器等,在预应力混凝土桥梁中的应用,以及如何通过大数据分析来评估桥梁的健康状况。这种“主动式”的监测,不仅能够及时发现潜在的结构问题,还能为桥梁的维护和管理提供科学依据。我甚至想象,未来桥梁会有一个“电子身份证”,记录着它从出生到现在的“健康档案”,并且能够随时随地进行“体检”。

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