斜拉桥设计

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出版者:人民交通出版社
作者:刘士林
出品人:
页数:580
译者:
出版时间:2006-11
价格:95.00元
装帧:精裝本
isbn号码:9787114060359
丛书系列:
图书标签:
  • 科学
  • 技术
  • 建筑学
  • 桥梁工程
  • 斜拉桥
  • 结构设计
  • 桥梁设计
  • 土木工程
  • 交通工程
  • 桥梁力学
  • 有限元分析
  • 施工技术
  • 桥梁规范
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具体描述

本书按照最新的公路桥梁设计规范,系统归纳总结了当前国内外斜拉桥设计方面的实践经验,在内容安排上以斜拉桥桥型的产生、发展及设计理论为基础,以我国目前常用的斜拉桥施工方法为主导,并以工程实例为主线,详细介绍了各类斜拉桥的构思、设计方法与步骤,对斜拉桥动力分析、施工控制等内容也做了较为详细的介绍。附录编辑了国内外斜拉桥基本资料及主要斜拉桥一览表,供设计时参考。

  本书主要供桥梁设计人员使用,桥梁科研及大中专院校桥梁方向师生亦可参考使用。

桥梁结构优化与性能评估 本书聚焦于现代桥梁工程领域的前沿理论与实践应用,旨在为工程师、研究人员及高等院校师生提供一本全面、深入的结构优化与性能评估的专业参考书。 全书内容围绕如何提升桥梁结构的可靠性、耐久性、经济性与环境适应性展开,系统阐述了从理论基础到工程实例的全过程。 第一部分:结构优化理论基础与方法 本部分奠定了结构优化的数学和力学基础。首先,深入探讨了结构优化问题的数学规划模型,包括目标函数、约束条件的建立与选择。详细介绍了传统优化算法,如梯度法、牛顿法及其在结构设计中的应用局限性。随后,重点转向现代智能优化算法,包括遗传算法(GA)、模拟退火(SA)和粒子群优化(PSO)在桥梁参数优化中的机理与实现。特别地,本书引入了拓扑优化(Topology Optimization)的概念,阐述了如何基于应力分布和材料密度分布,设计出具有最佳承载效率的结构骨架,并结合有限元分析(FEA)软件,展示了优化流程的实际操作步骤。此外,还探讨了多目标优化问题(如同时优化重量和刚度)的处理策略,如Pareto前沿的构建与选择。 第二部分:先进材料在桥梁工程中的应用与设计 随着工程技术的发展,新型材料在提高桥梁性能方面扮演着关键角色。本部分详细分析了高性能混凝土(HPC)、超高性能混凝土(UHPC)的力学性能、耐久性机理及其在桥梁关键受力构件中的应用设计。重点讨论了UHPC卓越的抗疲劳性能和抗侵蚀能力,以及如何将其应用于薄壁结构或复杂节点设计中以实现结构轻量化。 同时,本书对纤维增强复合材料(FRP)在桥梁结构中的应用进行了全面梳理。从FRP筋材的拉伸性能、粘结性能到其在预应力构件中的应用,提供了详尽的设计规范和施工要点。此外,还探讨了新型钢材,如高强度钢和耐候钢在提升桥梁使用寿命和减少维护成本方面的潜力,包括其焊接工艺和腐蚀防护技术。 第三部分:桥梁结构动力学与抗震分析 本部分深入探讨了桥梁结构在动荷载作用下的响应与抗震设计原理。首先,详细阐述了结构动力学基础,包括单自由度和多自由度系统的自由振动、迫入力响应分析。对于复杂桥梁系统,本书着重讲解了模态分析(Modal Analysis)在识别结构固有特性中的作用。 在抗震设计方面,本书遵循现行的抗震规范,详细介绍了反应谱法、拟静力法(推覆分析,Pushover Analysis)在桥梁抗震评估中的应用。重点剖析了非线性时程分析(Nonlinear Time History Analysis)在高风险地震区桥梁设计中的重要性,包括如何精确建立和校准材料和构件的非线性恢复力模型(如Pushover曲线的精确拟合)。此外,本书还讨论了隔震与消能减震技术在桥梁抗震设计中的具体实施方案,如叠层橡胶支座(LRB)和粘滞阻尼器(Viscous Dampers)的选择、布置与性能验证。 第四部分:结构健康监测(SHM)与性能评估 为了确保桥梁在服役期间的长期安全,结构健康监测技术已成为现代桥梁管理不可或缺的一部分。本部分系统介绍了SHM的基本框架、传感器技术与数据处理方法。详细描述了光纤光栅(FBG)、应变计、加速度计等传感器的原理、安装与数据采集流程。 重点在于讲解如何利用采集到的数据进行结构性能评估。这包括振型识别技术(Modal Identification)、疲劳损伤识别方法以及基于概率的可靠性评估。书中阐述了如何通过模型修正(Model Updating)技术,利用实际监测数据校准和优化有限元模型,从而更准确地预测桥梁的剩余使用寿命和承载能力退化趋势。最后,讨论了基于物联网(IoT)的无线传感网络在大型桥梁群监测中的应用前景。 第五部分:桥梁结构的长期耐久性与风险管理 本部分关注桥梁结构在复杂环境荷载下的长期服役性能。详细分析了腐蚀、疲劳、温度变化和交通荷载组合作用对结构寿命的影响机理。针对钢结构和混凝土结构的劣化过程,本书提出了相应的预防性维护和修复策略。 风险管理方面,本书将可靠性理论与生命周期成本分析(LCCA)相结合。通过建立概率模型来量化结构失效的风险,并评估不同维护方案(如预防性维护、定期大修、更换关键部件)的经济效益与风险降低程度,最终实现结构全生命周期的最优管理决策。书中包含了多个实际案例,展示了如何将理论风险评估转化为可操作的维护计划。 总结: 本书内容涵盖了从结构设计优化、先进材料应用、动力响应分析到全生命周期健康监测与风险管理的完整链条,为读者提供了一个从宏观理论到微观细节的综合性视角。全书图文并茂,配有大量的工程实例和仿真结果分析,旨在促进理论研究与工程实践的深度融合。

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读后感

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用户评价

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这本书的写作风格非常务实,它很少使用华丽的辞藻,而是用最直接、最简洁的语言来阐述复杂的工程问题。我非常欣赏这种“直击要害”的写作方式,它能够让我快速地抓住问题的核心,避免在繁琐的文字中迷失方向。书中对每一个工程参数的定义,每一个计算公式的推导,都力求清晰明了,不含糊。而且,书中在介绍不同的设计方法时,常常会进行横向对比,分析各种方法的优缺点,以及在不同情况下的适用性。这种“多角度分析”的方式,能够帮助我更全面地理解问题的本质,形成更深刻的认识。我尤其喜欢书中对“设计权衡”的探讨。它让我明白,在工程设计中,很多时候都需要在各种相互冲突的因素之间做出取舍,比如安全性与经济性,或者美观性与功能性。这本书通过列举大量的实际例子,教会我如何在这种复杂的权衡中做出明智的决策。读完这本书,我感觉自己不仅仅是在学习技术,更是在学习一种严谨、务实、富有决策能力的工程思维。

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这本书简直是为我量身打造的!我一直对斜拉桥那种优雅而又充满力量的设计着迷,每次看到它们横跨江河湖海,都觉得是人类智慧的杰作。但一直以来,我对斜拉桥的了解仅限于外形和宏伟的尺寸,内心总有无数的疑问:它们是如何做到如此稳固,又如何抵御风雨的侵蚀?那些密密麻麻的缆索,它们的作用究竟是什么?每一根缆索的拉力是如何计算出来的?桥面又为何能承受如此巨大的荷载?这本书的出现,就像是为我点亮了一盏明灯。当我翻开它,首先被吸引住的便是书中精美的插图和清晰的图解,这些视觉化的元素极大地降低了理解门槛,让我能够更直观地感受到斜拉桥的结构之美。书里对斜拉桥的基本概念、不同类型、以及其发展历史的介绍,让我对这个领域有了系统性的认识。特别是关于斜拉索的布置方式、不同斜拉形式对整体结构性能的影响,书中都进行了详尽的阐述,这让我对斜拉桥的设计有了更深层次的理解。我尤其喜欢书中对斜拉桥设计流程的解析,从初步构思到详细设计,每一个步骤都环环相扣,逻辑严谨。它并没有停留在理论层面,而是结合了大量的工程实例,让我看到了理论如何转化为实践,理论如何指导工程决策。书中的案例分析,更是让我仿佛置身于真实的工程现场,亲身感受设计中的挑战与解决方案。读这本书,我感觉自己不仅仅是在学习知识,更是在与一位经验丰富的工程师对话,汲取他的智慧与见解。这本书的出版,对于任何一位对斜拉桥工程感兴趣的读者来说,都是一份宝贵的财富,它激发了我更深入地去探索这个领域的决心。

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作为一名对工程美学颇感兴趣的读者,这本书的出现让我眼前一亮。我一直认为,斜拉桥不仅仅是满足交通需求的建筑,它们本身就是一道道壮丽的风景线。这本书在阐述结构力学原理的同时,也花费了相当大的篇幅来探讨斜拉桥的设计美学。书中对不同桥塔形状、斜拉索布置方式与整体视觉效果之间关系的分析,让我有了新的视角去欣赏这些宏伟的建筑。它不仅讲解了如何让斜拉桥在满足功能需求的同时,达到最佳的艺术表现力,还提到了如何将当地的文化特色融入到桥梁设计中,使其成为一个地区的地标性建筑。我尤其喜欢书中对一些经典斜拉桥的“美学解码”,比如某座桥的塔身曲线是如何呼应远山的轮廓,或者某处的斜拉索是如何形成一道优雅的弧线。这些细节的描述,让我更加深刻地体会到,优秀的设计是力与美的完美结合。书中也触及了材料选择对设计美学的影响,比如不同材质的索缆和桥面铺装如何共同营造出整体的视觉感受。这本书让我明白,一个成功的斜拉桥,不仅需要工程师的严谨,还需要艺术家的浪漫。

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这本书的内容简直就像一本斜拉桥设计的百科全书,每个章节都充满了信息量。我尤其对书中关于斜拉桥施工技术的部分印象深刻。我知道一个成功的工程,不仅在于设计,更在于精湛的施工。书中详细介绍了斜拉桥施工过程中可能遇到的各种技术难点,以及相应的解决方案。例如,对于主梁的悬臂浇筑,书中就详细阐述了不同类型的主梁采用不同悬臂浇筑方法的原理和技术要点,以及如何通过精密的施工控制来保证梁体结构的整体性和对称性。对于斜拉索的安装和张拉,书中也给出了非常详尽的操作规程和注意事项,这对于保证斜拉索的受力均匀和整体结构的稳定性至关重要。此外,书中还涉及了斜拉桥施工中的安全管理和质量控制方面的内容,这让我认识到,一项宏伟的工程背后,是无数工程师和技术人员无数次的辛勤付出和严谨细致的工作。我甚至从书中看到了如何利用先进的BIM技术来辅助斜拉桥的设计和施工,这让我感受到了科技进步对工程领域带来的巨大变革。总而言之,这本书让我对斜拉桥从设计到落地的全过程都有了更清晰、更全面的认识,让我对这项伟大的工程技术充满了敬意。

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这本书的深度和广度让我惊喜不已,它完全超出了我最初的预期。我原本以为这仅仅是一本介绍斜拉桥基本知识的书籍,但当我深入阅读后,才发现它所涵盖的内容是如此的详实和专业。书中对于斜拉桥的荷载分析、内力计算、变形控制等方面,给出了非常详细的推导过程和计算方法,这对于我这样的工程专业人士来说,简直是如获至宝。它不仅列出了各种可能遇到的荷载类型,包括静载、活载、风荷载、地震荷载等等,还详细介绍了如何根据不同的工程环境和规范要求,对这些荷载进行准确的评估和组合。最让我印象深刻的是,书中对斜拉桥主体结构,如主梁、桥塔、斜拉索等,各个部分的受力特性和设计原则进行了深入剖析。例如,在主梁设计方面,它详细阐述了不同的主梁形式(如箱梁、桁架梁等)在斜拉桥体系中的应用及其优缺点,以及如何通过合理的截面设计来满足承载和抗弯的要求。对于桥塔的设计,书中更是详细介绍了不同类型桥塔(如A形塔、H形塔、单索塔等)在结构力学上的考虑,以及如何通过优化塔身形状和材质来提升其稳定性和美观性。而对于斜拉索,书中不仅讲解了其材料选择、截面设计,还重点阐述了如何进行斜拉索的预应力张拉控制,以及在实际运营过程中如何监测和维护斜拉索的张力。这些内容都非常具有实践指导意义,让我受益匪浅。

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这本书的参考文献和附录部分,简直是为深入研究者量身打造的宝藏。我一直认为,一本优秀的工程技术书籍,不应该仅仅满足于现状,更应该为读者提供进一步探索的入口。这本书在这方面做得非常出色。它在每一章节的末尾,都列出了相关的学术论文、国家标准、行业规范等,这些都是我今后进行更深入研究的重要参考。而且,书中的附录部分,还包含了一些常用的工程计算公式、设计表格、以及一些重要的工程参数对照表。这些工具性的内容,对于实际工程设计来说,具有极高的实用价值。我甚至发现,书中还引用了一些国际上最新的研究成果和技术进展,这让我能够及时了解到斜拉桥设计领域的最新动态。读完这本书,我感觉自己不仅掌握了斜拉桥设计的核心知识,还为我今后更深入的学术研究和工程实践奠定了坚实的基础。这本书的内容之丰富,信息之详实,让我对斜拉桥工程的敬畏之情油然而生。

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这本书的叙述方式非常独特,它不是那种一本正经的学术论文,而是更像一位经验丰富的工程师在娓娓道来。书中并没有回避一些工程中遇到的“坑”,反而通过对这些失败案例的分析,来告诫读者应该注意哪些方面,避免重蹈覆辙。我记得书中有一段关于某次斜拉桥施工事故的详细描述,它深刻地剖析了事故发生的原因,并提出了相关的改进措施。这种“反面教材”式的教学方法,比单纯的理论讲解更能引起我的警觉,也让我对工程的复杂性和风险性有了更深刻的认识。此外,书中在讲解一些关键设计参数时,常常会提供一个“经验值”范围,并解释这个范围是如何形成的,以及在实际应用中如何根据具体情况进行调整。这种“经验指导”的方式,对于初学者来说尤其重要,它能够帮助我们快速地建立起对某些工程问题的直观感受。书中还包含了一些关于工程师职业道德和工程伦理的探讨,这让我觉得这本书不仅仅是在传授技术,更是在塑造一种工程精神。

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在我看来,这本书不仅仅是一本关于斜拉桥设计的教科书,它更像是一本关于工程思维和创新精神的实践指南。书中对斜拉桥设计中遇到的各种复杂问题,都提供了一种系统性的思考方式,让我能够从宏观到微观,层层深入地去理解和解决问题。我特别欣赏书中对于结构优化和抗震设计的探讨。它并没有简单地给出设计方案,而是引导读者去思考,如何在保证安全性和经济性的前提下,找到最优的设计参数,如何通过合理的结构布置来提高斜拉桥的抗震性能。书中对于不同抗震设计方法的介绍,以及如何根据地震区的特点来选择合适的减隔震技术,都让我对斜拉桥的安全性有了更深的认识。而且,书中还穿插了一些关于斜拉桥发展趋势的讨论,比如关于大跨度斜拉桥的设计挑战,以及如何利用新技术、新材料来突破工程瓶颈。这让我看到了斜拉桥工程的无限可能,也激发了我对未来技术发展的憧憬。读这本书,我感觉自己不仅仅是在学习具体的工程技术,更是在学习一种解决问题的思路和方法。它让我明白,优秀的工程设计,不仅需要扎实的理论基础,更需要敏锐的洞察力、创新的思维和严谨的态度。

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对于我这样一位刚刚踏入工程领域的新人来说,这本书的内容简直是“及时雨”。我一直觉得,要真正理解一项工程技术,就必须从最基础的原理讲起,循序渐进地深入。这本书恰恰做到了这一点。它从斜拉桥的基本受力原理开始,用非常通俗易懂的语言解释了什么是拉力、压力、弯矩等,并将其与斜拉桥的结构特点相结合。然后,它逐步深入到斜拉桥的各种类型,如单跨斜拉桥、多跨斜拉桥等,并详细讲解了它们各自的设计特点和适用范围。最让我感到惊喜的是,书中为初学者设计了一个“互动学习”的部分,通过一些简单的模型和计算示例,让我能够亲手去尝试和验证一些设计原理。这种“学以致用”的学习方式,极大地提升了我学习的兴趣和效率。而且,书中还为我们这些新手提供了大量的参考文献和继续学习的建议,让我知道在掌握了基础知识后,还可以从哪些途径去进一步拓展自己的知识面。总而言之,这本书为我打开了通往斜拉桥设计领域的一扇大门,让我充满了学习的动力和信心。

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当我打开这本书的那一刻,我就知道我找到了一本真正有价值的书。我一直觉得,一本好的工程技术书籍,不应该只是枯燥的理论堆砌,而应该能够引发读者的思考,激发读者的探索欲。这本书在这方面做得非常出色。它在讲解复杂的工程原理时,常常会引用一些著名的斜拉桥案例,通过对这些案例的深入分析,来阐释设计中的巧妙之处和技术难点。例如,书中在讨论风振问题时,就详细分析了某个著名斜拉桥的风洞试验结果,以及如何通过改变桥梁的断面形状和设置阻尼装置来有效控制风振。这种案例分析的方式,让我能够将抽象的理论知识与具体的工程实践紧密联系起来,加深了我的理解,也让我对斜拉桥的设计有了更生动、更具象的认识。而且,书中在讨论一些前沿性的技术问题时,比如智能监测和健康诊断系统,也给我留下了深刻的印象。它让我了解到,随着科技的发展,斜拉桥的设计和维护也越来越智能化,这无疑为未来的桥梁工程指明了方向。读完这本书,我感觉自己不仅在知识上获得了提升,更是在工程理念和技术视野上得到了拓展。

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