大跨度公路橋梁風(fēng)—車—橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應(yīng)用

　　《大跨度公路橋梁風(fēng)-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應(yīng)用》的緒論為風(fēng)-車-橋耦合振動問題與分析方法概論。除了緒論以外，《大跨度公路橋梁風(fēng)-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應(yīng)用》共13章，分為3篇，按照多動力作用下風(fēng)-車-橋系統(tǒng)的氣動/動力特性研究（第1篇）、多動力作用下大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的腐蝕疲勞性能研究（第2篇）、多動力作用下大跨度橋梁橋上行車安全性與舒適性研究（第3篇）的順序編排，力求突出風(fēng)-車-橋耦合系統(tǒng)的相互作用機(jī)理和分析方法，從而有助于抓住風(fēng)-車-橋耦合振動分析中的關(guān)鍵與本質(zhì)。緒論主要介紹了風(fēng)-車，橋耦合動力學(xué)的背景，回顧了風(fēng)-車-橋耦合動力學(xué)領(lǐng)域相關(guān)研究的主要進(jìn)展，明確了《大跨度公路橋梁風(fēng)-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應(yīng)用》的主要研究內(nèi)容及其意義。第1章主要介紹了采用元胞自動機(jī)理論建立的隨機(jī)車流模型，該模型能夠為橋梁分析提供適應(yīng)性更好、更準(zhǔn)確、更真實的車流。第2章基于譜解法對路面粗糙度、隨機(jī)風(fēng)場、隨機(jī)波浪場和隨機(jī)地震動等荷載激勵進(jìn)行數(shù)值模擬，為多動力作用下風(fēng)-車-橋耦合系統(tǒng)的分析提供激勵源。第3章論述了第1章提出的車流模型在風(fēng)-車-橋耦合系統(tǒng)分析中的優(yōu)勢，探討了不同密度車流作用時車輛慣性力對風(fēng)-車，橋系統(tǒng)的影響。第4章探究了地震和風(fēng)聯(lián)合作用下的橋梁和車輛的動力響應(yīng)變化規(guī)律，分析了地震動的行波效應(yīng)和空間變異性對地震-風(fēng)-車-橋耦合振動的影響規(guī)律。第5章研究了在役深水大跨度橋梁及其橋上行駛車輛在運營荷載和地震作用下（地震-風(fēng)-浪-車-橋系統(tǒng)）的動力響應(yīng)，并分析了不同因素對行駛車輛安全性的影響。第6章在第5章的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對比分析了沖刷效應(yīng)對地震-風(fēng)-浪一車-橋系統(tǒng)的影響規(guī)律。第7章采用CFD數(shù)值模擬方法，對汽車、列車在公鐵平層兩用橋上交會過程中的氣動干擾機(jī)理進(jìn)行了深入的研究。第1-7章有機(jī)聯(lián)系、彼此支撐，形成了多動力作用下風(fēng)，車，橋系統(tǒng)的氣動/動力特性分析方法與理論框架，為《大跨度公路橋梁風(fēng)-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應(yīng)用》的第1篇內(nèi)容。第8章提出了基于實測數(shù)據(jù)的沿海大跨斜拉橋拉索在隨機(jī)車流、風(fēng)和波浪荷載共同作用下疲勞壽命的預(yù)測框架。第9章建立了一種用于疲勞車輛荷載反復(fù)作用下正交異性鋼橋面板疲勞損傷診斷和預(yù)測的動態(tài)貝葉斯方法。第10章基于電化學(xué)腐蝕原理、S-N曲線和斷裂力學(xué)理論，建立了鋼結(jié)構(gòu)焊縫腐蝕疲勞三階段模型，開展了兩類不確定性下（偶然和認(rèn)知）耐候鋼橋典型焊縫腐蝕疲勞可靠度的預(yù)測研究。第8-10章形成了多動力作用下大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的腐蝕疲勞性能分析方法，為《大跨度公路橋梁風(fēng)-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應(yīng)用》的第2篇內(nèi)容。第11章在第7章研究的基礎(chǔ)上，開展了交會氣動干擾作用、風(fēng)速和風(fēng)向?qū)ζ?、列車運行安全性影響的研究。第12章基于風(fēng)-車，橋耦合動力學(xué)理論和IS02631標(biāo)準(zhǔn)，建立了大跨度懸索橋渦振條件下駕駛員全身振動分析框架，提出了基于小轎車駕駛員暈動癥指標(biāo)的大跨度懸索橋渦振限值。第13章提出了綜合考慮人員舒適性、結(jié)構(gòu)受力和行車線形的大跨度公路懸索橋渦振限值標(biāo)準(zhǔn)體系，并將其應(yīng)用于一座實際橋梁工程。第11-13章形成了多動力作用下大跨度橋梁橋上行車安全性與舒適性分析方法，為《大跨度公路橋梁風(fēng)-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應(yīng)用》的第3篇內(nèi)容?！洞罂缍裙窐蛄猴L(fēng)-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應(yīng)用》的創(chuàng)新點主要包含以下三個方面：在多動力作用下風(fēng)-車-橋系統(tǒng)的氣動/動力特性的研究方面，建立了融合微觀交通流的風(fēng)-車，橋系統(tǒng)耦合振動精細(xì)化數(shù)值模擬方法、揭示了多動力作用下風(fēng)-車-橋系統(tǒng)復(fù)雜的氣動和動力相互作用機(jī)理；在多動力作用下大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的腐蝕疲勞性能研究方面，建立了大跨度橋梁鋼橋面板構(gòu)件層次和系統(tǒng)層次的疲勞損傷診斷和預(yù)測方法，揭示了偶然和認(rèn)知兩類不確定性對濱海重載耐候鋼橋腐蝕疲勞可靠度的影響規(guī)律，發(fā)展了考慮橋址區(qū)真實荷載作用的大跨度橋梁纜索體系疲勞可靠度研究方法；在多動力作用下大跨度橋梁橋上行車安全性與舒適性研究方面，提出了強(qiáng)風(fēng)作用下橋上車輛行車安全防風(fēng)措施，建立了強(qiáng)風(fēng)下公鐵平層橋面行車安全可靠度快速評估方法，建立了大跨度懸索橋渦振條件下行車舒適性評價方法，提出了綜合考慮人員舒適性、結(jié)構(gòu)受力和行車線形的大跨度懸索橋渦振控制指標(biāo)體系。

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