大跨度公路橋梁風(fēng)—車—橋系統(tǒng)耦合振動(dòng)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(dòng)分析理論及應(yīng)用》的緒論為風(fēng)-車-橋耦合振動(dòng)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(dòng)分析理論及應(yīng)用》共13章，分為3篇，按照多動(dòng)力作用下風(fēng)-車-橋系統(tǒng)的氣動(dòng)/動(dòng)力特性研究（第1篇）、多動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)力學(xué)的背景，回顧了風(fēng)-車-橋耦合動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)理論建立的隨機(jī)車流模型，該模型能夠?yàn)闃蛄悍治鎏峁┻m應(yīng)性更好、更準(zhǔn)確、更真實(shí)的車流。第2章基于譜解法對(duì)路面粗糙度、隨機(jī)風(fēng)場、隨機(jī)波浪場和隨機(jī)地震動(dòng)等荷載激勵(lì)進(jìn)行數(shù)值模擬，為多動(dòng)力作用下風(fēng)-車-橋耦合系統(tǒng)的分析提供激勵(lì)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(shì)，探討了不同密度車流作用時(shí)車輛慣性力對(duì)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(dòng)力響應(yīng)變化規(guī)律，分析了地震動(dòng)的行波效應(yīng)和空間變異性對(duì)地震-風(fēng)-車-橋耦合振動(dòng)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(yùn)營荷載和地震作用下（地震-風(fēng)-浪-車-橋系統(tǒng)）的動(dòng)力響應(yīng)，并分析了不同因素對(duì)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(duì)比分析了沖刷效應(yīng)對(duì)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(duì)汽車、列車在公鐵平層兩用橋上交會(huì)過程中的氣動(dòng)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(dòng)力作用下風(fēng)，車，橋系統(tǒng)的氣動(dòng)/動(dòng)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(dòng)分析理論及應(yīng)用》的第1篇內(nèi)容。第8章提出了基于實(shí)測(cè)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(cè)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(cè)的動(dòng)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(cè)研究。第8-10章形成了多動(dòng)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(dòng)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(huì)氣動(dòng)干擾作用、風(fēng)速和風(fēng)向?qū)ζ?、列車運(yùn)行安全性影響的研究。第12章基于風(fēng)-車，橋耦合動(dòng)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(dòng)分析框架，提出了基于小轎車駕駛員暈動(dòng)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(shí)際橋梁工程。第11-13章形成了多動(dòng)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(dòng)分析理論及應(yīng)用》的第3篇內(nèi)容。《大跨度公路橋梁風(fēng)-車-橋系統(tǒng)耦合振動(dòng)分析理論及應(yīng)用》的創(chuàng)新點(diǎn)主要包含以下三個(gè)方面：在多動(dòng)力作用下風(fēng)-車-橋系統(tǒng)的氣動(dòng)/動(dòng)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(dòng)精細(xì)化數(shù)值模擬方法、揭示了多動(dòng)力作用下風(fēng)-車-橋系統(tǒng)復(fù)雜的氣動(dòng)和動(dòng)力相互作用機(jī)理；在多動(dòng)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(cè)方法，揭示了偶然和認(rèn)知兩類不確定性對(duì)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(shí)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(dòng)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(píng)估方法，建立了大跨度懸索橋渦振條件下行車舒適性評(píng)價(jià)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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