Design and Construction of Steel Bridges pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Ghosh, Utpal K.

出品人:

页数:458

译者:

出版时间:2006-9

价格:$ 225.94

装帧:

isbn号码:9780415418362

丛书系列:

图书标签:

钢桥
桥梁工程
结构工程
钢结构
桥梁设计
桥梁施工
土木工程
桥梁力学
有限元分析
桥梁维护

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具体描述

The advantage of steel for long span bridges have been well established for some time. Its advantages for short and medium span bridges are also being seriously looked at now particularly form the standpoint of economy, durability, and ease in maintenance during service life. This book provides the reader with an overall perspective for design and construction of steel bridges, particular from considerations of economy, durability and ease of maintenance during service life. It highlights both theoretical as well as practical aspects which govern the process. Realistic illustrations of practical applications have been used throughout. Starting with a study of the evolution in the design of steel bridges and lessons learnt from some landmark bridge failures, the book discusses basic topics, such as design philosophies, characteristics of steel and loads, before dealing with the various structural arrangements commonly used in modern steel bridges and their selection strategies. Modern systems of connections are discussed at length. The book contains several chapters explaining important aspects of fabrication and erection, including methodologies for erection of common steel bridges. Durability, protection against corrosion and post-construction maintenance are discussed in detail. It is expected that the book will provide practical guidelines to students as well as engineers and designers in industry for achieving economy, durability and ease in maintenance.

桥梁工程的未来：现代结构设计与施工的深度剖析书名：现代桥梁工程：从概念设计到智能运维的系统实践作者： [此处填写真实作者姓名，例如：张伟, 李明] 出版商： [此处填写真实出版信息] --- 本书简介本书深入探讨了当代桥梁工程领域的前沿理论、创新材料与先进施工技术，旨在为结构工程师、土木专业学生以及基础设施规划者提供一个全面、深入且高度实用的知识体系。它并非对传统钢结构设计规范的简单复述，而是着眼于未来二十年桥梁工程将面临的挑战——特别是气候变化适应性、可持续性发展、智能化监控以及超大跨度结构的需求。本书的核心论点在于，现代桥梁工程已从单纯的承重结构设计，转向一个高度耦合了环境科学、材料工程、信息技术和项目管理的复杂系统工程。我们聚焦于如何在新旧技术、成本效益与结构韧性之间取得最优平衡。第一部分：前沿结构理论与高性能材料的革新本部分抛弃了对标准钢梁和混凝土梁的传统应力分析的冗余描述，转而深入探讨复杂受力体系的数值模拟与优化。第一章：非线性有限元分析在复杂桥梁几何结构中的应用本章详细阐述了如何运用先进的非线性有限元分析（FEA）软件（如 ABAQUS 或 ANSYS）来精确模拟桥梁在极端荷载（如地震、大风耦合效应）下的材料塑性变形和结构稳定性问题。重点讨论了接触非线性和几何非线性对吊索、拱轴线和预应力体系的敏感性分析。我们特别关注了在超高参数模型中如何有效进行网格划分和边界条件设置，以确保计算结果的工程可靠性，而非仅仅是理论上的精确性。第二章：超高性能混凝土（UHPC）与先进复合材料在桥梁结构中的集成本书将UHPC视为超越传统钢筋混凝土的下一代结构材料，详细分析了其在抗疲劳、耐久性和抗冲击性方面的卓越性能。内容涵盖UHPC的配合比设计、湿热养护工艺的精确控制，以及UHPC预制构件的现场连接技术。此外，书中对碳纤维增强聚合物（CFRP）和玄武岩纤维增强聚合物（BFRP）在后张预应力体系中的应用进行了深度剖析，包括其长期松弛性能的评估方法以及在海洋环境中的防腐蚀优势对比。第三章：长寿命结构体系的疲劳寿命评估与损伤容限设计传统的基于应力范围的疲劳设计已不足以应对现代交通荷载的复杂性。本章引入了基于概率的损伤容限设计（Damage Tolerance Design）框架。我们探讨了如何利用修正的Paris-Erdogan 准则，结合实际交通流数据（轴重、频率）建立更贴近实际服役状态的疲劳累积损伤模型。重点分析了焊接节点、螺栓连接处的残余应力对初始裂纹萌生的影响，并提出了通过超声波检测或电磁声换能技术对疲劳损伤进行早期识别的方法。第二部分：可持续性与环境适应性设计实践本部分关注桥梁工程如何响应全球可持续发展目标，特别是资源效率和气候变化带来的结构挑战。第四章：绿色与低碳桥梁材料的选择与生命周期评估（LCA）本书强调，材料选择必须基于全生命周期的环境影响。我们详细比较了采用地质聚合物混凝土、再生骨料混凝土以及低碳水泥替代品对碳足迹的影响。书中提供了具体的LCA计算模型，用于量化不同结构方案在“摇篮到大门”（Cradle-to-Gate）及“从摇篮到坟墓”（Cradle-to-Grave）阶段的能源消耗和温室气体排放。第五章：极端气候对桥梁动力响应的耦合分析应对气候变化是未来桥梁设计的核心。本章深入研究了风-水-固耦合作用下的水下基础稳定性问题，尤其关注极端洪水或风暴潮对桥墩基础的冲刷风险评估。针对大跨度桥梁，书中详述了空气动力学稳定性的先进风洞测试方法（如移动边界风洞），以及如何将局部气流不均匀性纳入颤振分析模型，以确保在更频繁的强风事件下的结构安全。第六章：桥梁结构的适应性与韧性（Resilience）设计韧性设计要求桥梁在遭受严重破坏后仍能快速恢复功能。本章探讨了“可更换性”和“冗余性”的设计理念。我们分析了如何利用“可牺牲”的消能元件（如摩擦阻尼器或粘滞阻尼器）来保护主要承重结构，并介绍了模块化预制结构单元的设计，以便在灾后能够快速进行替换和修复，而非进行耗时的现场重建。第三部分：先进施工技术与数字化运维集成本部分将视角转向施工现场的效率提升、质量控制的数字化转型以及桥梁进入服役阶段后的智能管理。第七章：大型构件的现场集成与提升技术对于超大跨度结构（如斜拉桥和悬索桥的主梁段），传统的顶推和平衡悬臂施工已达极限。本章聚焦于大型整体段（Mega-Segment）的工厂预制与海上或空中整体吊装技术。内容包括专用起重设备的选型标准、复杂索鞍的安装精度控制，以及如何通过实时倾角监测系统来保障巨型构件在提升过程中的几何姿态准确性。第八章：施工过程中的智能质量保证与偏差控制本书倡导从“事后检验”转向“过程控制”。我们介绍了基于激光扫描和无人机摄影测量的施工精度实时反馈系统（Real-Time Kinematic, RTK）。详细阐述了如何利用这些数据与BIM模型进行比对，实时识别地基沉降、轴线偏移或预埋件安装误差，并立即触发纠正措施。同时，书中也涉及了焊接质量的自动化检测，如利用爬行机器人进行超声波自动成像（AUT）扫描。第九章：结构健康监测（SHM）系统与数字孪生桥梁健康监测不再是简单的应变片和加速度计的堆砌。本章详细介绍了如何构建一个集成了光纤光栅（FBG）传感器网络、振动分析和GPS位移监测的集成SHM平台。重点在于数据融合与状态评估。我们深入探讨了“数字孪生桥梁”的概念——即一个实时、高保真的虚拟模型，它能够接收来自实体的多源数据，通过迭代校准的有限元模型，预测结构在未来数月内的健康状态趋势，从而实现真正基于性能的预测性维护。结论：面向未来的桥梁工程师角色本书最后总结了新一代桥梁工程师所需具备的跨学科能力，强调了在复杂的法规环境、严格的成本约束和不断演进的技术浪潮中，保持批判性思维和系统化解决问题的能力至关重要。本书为读者提供的不只是知识，更是一种应对未来基础设施挑战的思维框架。