桥梁结构理论分析

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出版者:科学出版社,
作者:张元海
出品人:
页数:166
译者:
出版时间:2005-1
价格:18.00元
装帧:精裝本
isbn号码:9787030148162
丛书系列:
图书标签:
  • 桥梁工程
  • 结构力学
  • 桥梁设计
  • 有限元分析
  • 结构分析
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具体描述

本书论述现代桥梁结构设计中人们关心的有关理论分析问题,主要内容包括:薄壁梁的剪滞效应分析、桥梁结构一维有限元分析、薄壁箱梁的畸变分析、斜梁桥和弯梁桥的理论分析等。书中结合作者完成的部分研究成果,介绍了剪滞效应分析中考虑三个广义位移的分析方法。

本书注重基本概念及基本力学知识的阐述,深入浅出,推导详尽,便于自学。

《结构动力学基础与应用》 内容提要 本书深入探讨了结构动力学的基本原理、分析方法及其在现代工程实践中的广泛应用。全书共分十章,系统地涵盖了从单自由度体系的自由振动、受迫振动到多自由度体系的振动特性识别、模态分析,直至复杂结构在地震、风荷载及其他动态荷载作用下的响应计算与控制策略。特别关注了计算动力学在新材料结构,如超高层建筑、大跨度桥梁、航空航天结构等领域中的最新进展与挑战。 第一章 结构动力学的基本概念与体系 本章首先明确了结构动力学的研究范畴,区分了静力学分析与动力学分析的本质区别。详细阐述了离散系统与连续系统在动力学建模上的差异。重点介绍了结构在时变荷载作用下表现出的动态特性,包括频率、周期和阻尼比等核心参数的物理意义。引入了广义坐标的概念,为后续的变分原理和有限元方法的应用奠定理论基础。本章通过对典型结构响应的初步观察,激发读者对结构动态行为的兴趣。 第二章 单自由度体系的自由振动与基本特性 本章聚焦于最简化的动力学模型——单自由度(SDOF)体系。详尽推导了无阻尼和有阻尼体系的自由振动微分方程,并求解了这些方程,得到了清晰的振动响应表达式。对系统的固有频率和阻尼比进行了深入的物理诠释。通过对临界阻尼、过阻尼和欠阻尼情况的分析,使读者理解阻尼对结构振动衰减的决定性影响。本章还引入了对数减衰率的概念及其在实际工程测试中的应用。 第三章 单自由度体系的受迫振动与稳态响应 在理解自由振动的基础上,本章转向结构在外部周期性激励下的动力响应分析。详细推导了外部简谐力作用下的稳态振动解。核心内容集中于“频率响应函数”和“振型”的概念,并着重分析了“共振现象”的机理、危害及工程控制思路。同时,引入了瞬态响应分析,探讨了冲击荷载(如阶跃荷载)对结构的影响,为理解瞬时最大反应提供了理论工具。 第四章 任意荷载下的响应分析与积分方法 针对非周期性、随机性或脉冲性的复杂荷载输入,本章介绍了求解结构动态响应的积分方法。重点阐述了卷积积分(Duhamel积分)的推导及其在解析解和数值求解中的地位。详细介绍了常微分方程组的数值积分方法,包括中心差分法、龙格-库塔法等,并对比了它们的精度、稳定性和计算效率,为有限元程序中的时间步进计算奠定了基础。 第五章 多自由度体系的自由振动分析 本章将动力学分析的复杂性提升到多自由度(MDOF)体系。首先,建立了MDOF体系的运动微分方程,并介绍了基于质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的矩阵形式表述。核心内容是特征值问题的求解,即系统的模态分析。详细讲解了如何通过求解特征方程得到系统的固有频率(特征值)和振型(特征向量)。对振型的正交性进行了严格证明,并阐述了振型在解耦运算中的关键作用。 第六章 多自由度体系的受迫振动与模态叠加法 在完成模态分析后,本章引入了模态叠加法(Modal Superposition Method)来分析MDOF体系在外部激励下的动态响应。详细阐述了如何利用振型将复杂的MDOF问题转化为一系列独立的SDOF问题,从而大大简化了计算工作量。本章还探讨了阻尼对模态叠加法的复杂影响,介绍了经典阻尼(Rayleigh阻尼)和比例阻尼模型,以及非比例阻尼矩阵的近似处理方法。 第七章 结构阻尼的理论与实践 本章专门深入探讨阻尼在结构动力学中的重要性。区分了粘性阻尼、粘弹性阻尼和材料阻尼等不同物理机制。详细讨论了实验测试中阻尼参数的获取方法,如半功率带宽法和时程衰减法。针对特定工程问题,如桥梁的空气阻尼和基础的土壤阻尼,提供了相应的建模技术和参数取值建议。 第八章 计算动力学与有限元方法在动力分析中的应用 本章将理论与现代计算工具相结合。系统地介绍了如何将有限元方法(FEM)应用于结构动力学问题的离散化过程,推导了结构的整体质量矩阵和刚度矩阵的形成。重点讨论了对结构进行模态分析时,大规模矩阵的求解算法,如Lanczos法和子空间迭代法。此外,还探讨了结构动力学分析中常见的数值稳定性问题及处理措施。 第九章 随机振动理论与地震工程基础 本章转向更为复杂的随机荷载分析。介绍了随机过程的基本理论,如平稳过程、功率谱密度(PSD)函数以及高斯过程。重点阐述了随机振动理论在线性系统中的应用,推导了随机响应的方差和峰值响应的计算公式。在地震工程背景下,详细介绍了反应谱法(Response Spectrum Analysis)的理论基础、应用范围及局限性,并讨论了结构在多点激励下的动力反应。 第十章 现代工程中的动态控制与应用 本章关注如何主动或被动地控制结构的动态响应,以确保结构的安全性和使用舒适性。系统地介绍了三种主要的控制策略:被动控制(如隔震和消能减震技术)、主动控制(如主动质量阻尼器AMD、主动质量驱动器)和半主动控制(如半主动调谐质量阻尼器TMD)。通过多个实际工程案例(如超高层建筑的抗风与抗震设计),展示了这些先进技术在优化结构性能中的关键作用。 本书特色 本书力求理论深度与工程实用性的完美结合。每一章节的理论推导都紧密联系实际工程背景,配有大量的算例和图示,帮助读者建立清晰的物理图像。全书结构严谨,逻辑递进,不仅适合作为高等院校结构工程、土木工程、力学专业本科高年级或研究生的教材,也是从事结构抗震、风工程、结构健康监测等领域工程师的必备参考手册。

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一本关于宏大叙事的历史著作,从古希腊的城邦政治讲到罗马帝国的衰亡,再到中世纪的封建体系,以及近代民族国家的崛起,作者以宏大的视角,将人类文明发展的脉络梳理得清晰而深刻。书中对于不同时代社会结构的演变,经济模式的变迁,以及文化思潮的碰撞,都进行了详尽的描绘。尤其让我印象深刻的是,作者对于权力运作机制的分析,无论是古代王权的集中,还是近代民主制度的萌芽,都展现出了权力在不同历史阶段的不同形态和影响。书中还穿插了大量的人物故事,那些在历史洪流中扮演关键角色的帝王将相,哲学家艺术家,他们的思想和行为,被作者栩栩如生地呈现在读者面前,使得宏大的历史叙事充满了人情味和感染力。阅读此书,仿佛穿越了时空,亲身经历了一段段波澜壮阔的历史。作者的文字功底深厚,行文流畅,逻辑严谨,即使是对于非历史专业的读者,也能被深深吸引。书中的观点也极具启发性,引导我思考当下社会发展中的一些问题,并从中获得新的认识。总而言之,这是一本值得反复阅读的经典之作,它不仅能够增长知识,更能开阔视野,提升思维层次。

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这是一本关于电影艺术的深度解析,作者以其独特的视角和深刻的见解,为我剖析了电影的语言、叙事方式以及不同类型的电影风格。书中从蒙太奇的运用、镜头语言的表达讲到叙事结构的创新、人物形象的塑造,每一个章节都充满了对电影艺术的独特理解。作者并没有仅仅停留在对经典影片的评论,而是深入探讨了电影作为一种视觉艺术,是如何通过光影、声音、剪辑等元素来传达情感、引发思考的。我印象深刻的是,作者对于“留白”的解读,它让我理解到,有时候画面之外的想象空间,更能触动观众的心灵。书中还涉及了不同国家和地区的电影发展史,以及电影产业的运作模式。作者的语言风格,既有学术的严谨,又不乏文学的灵动,使得这本书既具有理论价值,又充满了阅读的趣味性。读完这本书,我对电影的欣赏不再是简单的观影,而是能够更深入地理解电影的艺术魅力,以及它所蕴含的文化内涵。这是一本让我的观影体验得到升华的优秀读物。

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这是一本关于人工智能发展的未来展望,作者以敏锐的洞察力和前瞻性的思维,描绘了人工智能在未来可能带来的颠覆性变革。书中从机器学习、深度学习等技术基础讲到人工智能在医疗、教育、交通等领域的应用前景,并对人工智能可能带来的伦理挑战和社会影响进行了深入的探讨。作者并没有回避人工智能发展中的争议和风险,而是以一种客观理性的态度,分析了各种可能性。我印象深刻的是,作者对于“超级智能”的猜想,以及它可能对人类文明产生的巨大影响。书中还探讨了人工智能与人类意识的关系,以及未来人机共存的可能性。作者的语言风格,既有科学的严谨,又不乏文学的想象力,使得这本书既具有学术价值,又充满阅读的趣味性。读完这本书,我对于人工智能的未来充满了期待,同时也对如何引导人工智能健康发展有了更深刻的思考。这是一本值得所有关注未来科技发展的人阅读的书。

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一本关于古代神话传说的经典合集,作者以其丰富的学识和精妙的文笔,将世界各地古老的神话故事娓娓道来。书中收录了希腊神话、北欧神话、埃及神话、中国神话等多个文明的神话传说,每个故事都充满了奇幻的色彩和深刻的寓意。作者不仅讲述了神祇的诞生、英雄的冒险,还深入挖掘了这些神话故事背后所蕴含的文化意义和人类的集体潜意识。我尤其喜欢书中关于创世神话的解读,它们展现了人类在早期对宇宙和自身起源的思考。作者的叙事方式,既保留了神话原有的神秘感,又加入了现代人的理解和视角,使得这些古老的故事焕发出了新的生命力。书中配以精美的插图,更是增添了阅读的视觉享受。读完这本书,我仿佛穿越了时空,与古代的先民们一同探索未知的世界,感受他们对自然、对生命、对命运的敬畏与思考。这不仅仅是一本神话故事集,更是一部关于人类文明早期精神史的瑰宝。

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一本关于个人成长与心理健康的实用指南,作者以其专业的知识和丰富的经验,为我提供了许多行之有效的心理调适方法。书中从认识自我、建立自信讲到情绪管理、压力应对,每一个章节都充满了鼓励和启发。作者并没有用晦涩的心理学术语,而是用平实易懂的语言,指导我如何认识自己的情绪,如何接纳自己的不完美,以及如何建立健康的人际关系。我印象深刻的是,作者关于“自我关怀”的理念,它让我意识到,善待自己是实现个人成长的重要前提。书中还提供了许多实用的练习和工具,如正念冥想、情绪日记等,帮助我将理论知识转化为实际行动。作者的语言风格,温暖而富有力量,读他的文字,仿佛得到了一位智者循循善诱的教导,能够帮助我克服内心的障碍,重拾生活的信心。这是一本能够陪伴我走过人生低谷,帮助我实现自我超越的宝贵书籍。

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一本关于现代艺术史的入门读物,为我打开了一个全新的艺术世界。书中详细介绍了从印象派到后现代主义的艺术发展脉络,以及各个艺术流派的代表人物和作品。作者以通俗易懂的语言,解释了抽象主义、立体主义、超现实主义等艺术理论,并且配以大量的精美图片,使得我能够直观地理解和欣赏这些抽象的艺术概念。让我印象深刻的是,作者对于艺术家创作背景和思想的深入剖析,使得我不再将艺术作品仅仅视为孤立的存在,而是能够理解它们与时代、社会、个人经历的紧密联系。例如,梵高的《星夜》,在了解了他饱受精神困扰的生活后,再去看这幅画,就有了截然不同的感受。书中还探讨了艺术与科技、艺术与哲学、艺术与政治等方面的关系,拓宽了我对艺术的理解维度。作者的观点独到,不落俗套,引导我独立思考,形成自己的判断。读完这本书,我对现代艺术的看法不再是模糊不清,而是有了清晰的认识和深刻的理解。这本书无疑是我探索艺术世界的绝佳向导,我强烈推荐给所有对现代艺术感兴趣的朋友。

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这是一本充满诗意的散文集,作者用细腻的笔触描绘了生活中的点滴美好,从清晨的第一缕阳光,到夜晚的静谧星空,从都市的繁华喧嚣,到乡村的宁静致远,无不渗透着他对生活的热爱与感悟。书中多篇关于旅行的文章,更是让我心驰神往,作者笔下的风景,不仅仅是视觉的呈现,更是心灵的触动。他能够从寻常的景物中挖掘出不寻常的意境,用富有哲理的语言,将旅行的经历升华成对生命的思考。例如,他在古老村落里看到的一扇斑驳的门,触动了他对时间流逝和岁月痕迹的感怀;他在海边听到的海浪声,让他联想到人生的起伏与平静。作者的文字,时而轻盈如羽毛,时而厚重如磐石,但始终保持着一种真挚的情感。他对于人性的洞察,对于情感的描摹,都显得那么真实而动人。读他的文字,就像是在与一位老友进行一次深入的灵魂交流,那些细腻的情感,那些深刻的思考,仿佛都与我的内心产生了共鸣。这本书,就像一杯醇厚的咖啡,在午后慵懒的阳光下,慢慢品味,能够洗涤心灵,带来宁静与力量。

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这是一本关于宇宙奥秘的科普巨著,作者以严谨的科学态度和生动的语言,为我揭示了宇宙的起源、演化以及我们所处的地球在宇宙中的位置。书中从大爆炸理论讲到黑洞的形成,从星系的演变到生命的起源,每一个章节都充满了令人惊叹的科学发现和深刻的哲学思考。作者并没有将科学知识生硬地灌输给我,而是通过类比、故事和形象的比喻,将复杂的科学概念变得简单易懂。例如,他将宇宙的膨胀比作烤面包的过程,将黑洞的引力描绘成一个宇宙中的“吞噬者”。我尤其喜欢书中关于暗物质和暗能量的探讨,这些神秘的宇宙组成部分,在作者的笔下变得不再遥不可及,而是充满了探索的乐趣。书中还涉及了物理学、天文学、化学、生物学等多个学科的知识,展现了科学的整体性和 interconnectedness。阅读此书,让我对宇宙产生了敬畏之心,也激发了我对科学探索的强烈兴趣。这不仅仅是一本科普书,更是一次关于宇宙的哲学之旅,它让我重新审视自己,思考生命存在的意义。

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这是一本关于经济学原理的入门教材,作者以清晰的逻辑和丰富的案例,为我系统地讲解了微观经济学和宏观经济学的基本概念和理论。书中从供求关系、市场机制讲到通货膨胀、经济增长,每一个章节都深入浅出,易于理解。作者并没有将经济学理论变得枯燥乏味,而是通过现实生活中的例子,如物价波动、失业率变化等,生动地展示了经济学原理的应用。我印象深刻的是,作者对于“机会成本”的解释,它让我明白了在做任何决策时,都需要权衡取舍,认识到选择背后的代价。书中还探讨了政府在经济活动中的作用,以及国际贸易对各国经济的影响。作者的语言风格,简洁明了,条理清晰,使得我在学习过程中能够快速掌握核心要点。读完这本书,我对经济学的基本原理有了全面的认识,也能够更好地理解当前的经济现象和社会事件。这是一本对于想要了解经济学的人来说,不可多得的优秀教材。

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一本充满智慧的哲学探讨,作者以其深邃的思想和独到的见解,引导我深入思考人生、社会和存在的本质。书中探讨了自由意志与决定论的古老辩题,分析了道德的起源和演变,并对幸福的定义和追求提出了深刻的见解。作者的论证严谨而富有逻辑,他能够从不同的哲学流派中汲取养分,并融合自身的研究成果,形成自成一派的哲学体系。我印象深刻的是,作者对于“意义”的探讨,他认为生命的意义并非是外在赋予的,而是需要个体通过不断的实践和反思来创造。书中还涉及了认识论、形而上学、伦理学等多个哲学分支,全面而深入地展现了哲学研究的广度和深度。作者的语言风格,时而如潺潺流水,时而如惊涛骇浪,但始终保持着一种思想的张力。读他的文字,仿佛置身于一场智慧的盛宴,能够启发思考,涤荡心灵。这本书,让我对自己的人生有了更深刻的认识,也让我对世界的理解有了更广阔的视角。

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