箱梁橋分析與設計（梁段闆元法） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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錢寅泉，倪元增，周良 著

圖書標籤:

• 橋梁工程
• 箱梁橋
• 梁段闆元法
• 結構分析
• 橋梁設計
• 公路工程
• 橋梁結構
• 有限元
• 預應力混凝土
• 橋梁理論

齣版社： 人民交通齣版社

ISBN：9787114123375

版次：1

商品編碼：11786796

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-08-01

用紙：膠版紙

頁數：243

字數：270000

正文語種：中文

內容簡介

　　對於箱梁橋的分析，目前常采用兩種方法：一種為杆元法，是沿梁軸綫建立梁的杆件單元進行分析；另一種為闆元法，是將箱梁用通用的闆單元組裝起來進行分析。前者能較方便地求得截麵的主要內力，但較為粗略，未能全麵反映橫截麵上的應力分布；後者能較直接且全麵地反映橫截麵上的應力分布，但是單元過細，要算齣整體截麵的內力值，其工作量將*常大。由於兩者各自的缺點，皆不太適用於通用的砼結構設計。
　　《箱梁橋分析與設計》給齣一種介於兩者之間的分析方法，稱為“梁段闆元法”。采用梁段闆元法分析箱梁橋，既有杆元法的直接，又有闆元法的貼切。此法對縱嚮梁段像杆件單元那樣錶達各項基本變形，對於橫嚮梁段用截麵闆元的各種位移形函數錶達各項基本變形的截麵位移模式。箱梁的基本變形有：軸嚮拉壓、竪嚮彎麯及剪翹、水平彎麯及剪翹、扭轉及扭翹、剪力滯效應和畸變，此法皆給予考慮。這些變形可分為主要變形和次要變形，在分析中可以忽略次要變形間的耦聯。因而，梁段闆元法可以說是對通用的闆元法充分利用力學理論的一種前處理，使之在後處理的輸齣中既可方便地得到各截麵闆元的應力和內力，又可得到整體截麵的內力及各種變形位移。另外，此法更為大麯率箱梁橋的分析打開瞭方便之門。

內頁插圖

目錄

第一章 能量原理與有限元法
第一節 彈性應變能
第二節 最小總勢能原理
第三節 直梁有限元位移法
第四節 簡支梁有限元法算例
第五節 三截麵方程及其截麵逆陣消元法
第六節 小結

第二章 彎麯與剪翹
第一節 矩形截麵直梁的彎翹分析
第二節 彎翹分析的有限元法
第三節 箱梁彎翹的截麵闆元位移模式
第四節 變截麵梁的單元剛度矩陣
第五節 小結

第三章 扭轉與扭翹
第一節 直箱梁的扭轉變形
第二節 扭剪及扭翹的截麵闆元位移模式
第三節 直箱梁約束扭轉控製微分方程
第四節 直箱梁約束扭轉的單元剛度矩陣
第五節 直箱梁約束扭轉梁段闆元法計算
第六節 小結

第四章 剪力滯效應
第一節 引言
第二節 直箱梁剪力滯翹麯截麵位移模式
第三節 直箱梁剪力滯控製微分方程
第四節 直箱梁剪力滯的梁段闆元法
第五節 直箱梁剪力滯梁段闆元法算例
第六節 鋼與砼結閤梁分析
第七節 小結

第五章 直箱梁畸變
第一節 一般概念
第二節 截麵畸變的機動分析
第三節 單室對稱箱梁畸變分析
第四節 雙室對稱箱梁畸變分析
第五節 小結

第六章 多肋闆橋分析
第一節 多室闆橋的梁段闆元法
第二節 剛接T梁闆橋的梁段闆元法
第三節 小結

第七章 小麯率箱梁
第一節 小麯率箱梁的變形關係
第二節 小麯率箱梁的彎扭分析
第三節 考慮剪滯的彎扭分析
第四節 小麯率箱梁的水平彎拉
第五節 小結

第八章 大麯率箱梁
第一節 引言
第二節 彎箱梁的圓錐闆元及其變形
第三節 大麯率箱梁的應變與應變麯率
第四節 截麵闆元的基本位移形函數與應變錶達式
第五節 考慮麯率修正因子的形導函數乘積積分
第六節 大麯率箱梁截麵的扭翹位移模式
第七節 大麯率箱梁截麵的剪滯翹麯位移模式
第八節 大麯率箱梁截麵闆元剛度矩陣
第九節 大麯率箱梁的梁段闆元法
第十節 小結

第九章 溫度應力分析
第一節 引言
第二節 溫度分布研究
第三節 溫度荷載效應
第四節 溫度應力在直箱梁縱嚮的分析
第五節 橫嚮溫度應力
第六節 溫度效應對彎箱梁的分析
第七節 小結

第十章 預應力砼梁分析
第一節 預應力砼橋梁的發展動嚮
第二節 預應力損失與有效預應力
第三節 有效預應力與等效節點力
第四節 超張拉及摩擦損失分析
第五節 荷載平衡法設計概念
第六節 預應力效應分析及連續彎箱梁中支偏心的影響
第七節 預應力鋼梁分析
第八節 小結

第十一章 砼梁徐變與收縮分析
第一節 一般概念
第二節 砼應力一應變增量方程
第三節 靜定砼梁預應力筋的應力損失
第四節 砼梁徐變的有限單元步進法
第五節 砼疊閤梁的徐變分析
第六節 小結

第十二章 箱梁橋設計原理
第一節 概率極限狀態設計
第二節 荷載及荷載組閤
第三節 地震效應
第四節 彈性分析與非彈性或非綫性分析
第五節 砼構件按彎麯和軸嚮力效應設計
第六節 砼箱梁橋設計步驟與算例
第七節 鋼與砼結閤梁
第八節 小結
參考文獻

箱梁橋分析與設計：梁段闆元法 本書深入探討箱梁橋的設計與分析，重點聚焦於一種在工程實踐中應用廣泛且高效的數值模擬方法——梁段闆元法。箱梁橋因其結構自重輕、跨越能力強、抗扭性能優異等特點，在現代橋梁工程中占據著舉足輕重的地位。從宏偉的跨海大橋到便捷的城市立交，箱梁橋的身影無處不在。然而，其復雜的空間受力特性和精細化的設計要求，也對工程師的分析工具和理論儲備提齣瞭更高的挑戰。 梁段闆元法，作為一種將連續體離散化的強大數值計算手段，能夠有效地處理箱梁橋這種三維復雜結構的力學行為。與傳統的簡化方法相比，梁段闆元法能夠更精確地模擬結構的變形、應力分布以及動力特性，尤其是在考慮結構整體性、構件之間的相互作用以及局部細節效應時，其優勢尤為突齣。本書將係統性地闡述梁段闆元法的基本原理，從理論的源頭齣發，逐步深入到實際的應用層麵。 內容概述： 全書圍繞箱梁橋的分析與設計展開，將理論研究與工程實踐緊密結閤，力求為讀者提供一個全麵、深入的理解框架。 第一部分：箱梁橋基礎理論 箱梁橋的結構形式與特點： 詳細介紹不同類型的箱梁橋，如單箱單室、雙箱單室、多箱等，分析其各自的結構優勢、適用範圍以及典型的工程案例。深入剖析箱梁橋在受力機理上的獨特性，例如橫嚮和竪嚮的協同工作機製，以及其在抗彎、抗扭和抗剪方麵的綜閤錶現。 箱梁橋的荷載作用： 全麵闡述作用在箱梁橋上的各種荷載，包括恒載（自重）、活載（車輛、人群）、風荷載、地震荷載、溫度變化以及施工階段的臨時荷載等。分析不同荷載的性質、取值方法以及在結構分析中的重要性。 箱梁橋的材料性能： 重點介紹箱梁橋常用的材料，如鋼筋混凝土、預應力混凝土以及鋼結構等。深入分析這些材料的力學性能，包括彈性模量、泊鬆比、抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度以及應力-應變關係等，並討論材料在不同環境條件下的老化和劣化效應。 箱梁橋的典型破壞模式： 識彆和分析箱梁橋在不同荷載和不利工況下可能齣現的典型破壞模式，例如整體彎麯破壞、局部壓潰、剪切破壞、扭轉破壞、疲勞破壞以及連接處的失效等，為後續的設計和校核提供依據。 第二部分：梁段闆元法理論與應用 數值分析方法概述： 簡要迴顧有限元法、有限差分法等基礎數值分析方法，為引入梁段闆元法奠定基礎。 梁段闆元法的基本原理： 詳細介紹梁段闆元法的離散化思想，如何將連續的箱梁結構分解為離散的梁單元和闆單元。闡述單元的建立過程，包括節點位移的定義、形函數（插值函數）的選擇，以及單元剛度矩陣的推導。重點介紹如何針對箱梁的截麵特性，如腹闆、頂闆、底闆的剛度以及它們的連接關係，構建精確的單元模型。 單元位移與應力/應變的關係： 闡述如何通過單元節點位移計算單元內的變形，進而推導齣單元的應力與應變。重點分析梁單元在彎麯和剪切作用下的應力分布，以及闆單元在彎麯和薄膜作用下的應力狀態。 整體剛度矩陣的建立： 講解如何將各個單元的剛度矩陣組裝成整體結構的剛度矩陣，並考慮邊界條件和荷載的施加，從而建立起描述整個結構力學行為的方程組。 求解分析： 闡述求解結構位移、內力和應力的方法，包括直接剛度法、位移法等。分析不同荷載組閤下的結構響應。 梁段闆元法的優勢與局限性： 深入探討梁段闆元法在分析復雜結構、考慮非綫性行為（如材料非綫性、幾何非綫性）以及模擬動力響應方麵的優勢。同時，也客觀分析其在模型建立復雜度、計算量以及對計算精度依賴性等方麵的局限性。 第三部分：箱梁橋的設計與驗算 基於梁段闆元法的結構設計流程： 介紹如何利用梁段闆元法進行箱梁橋的初步設計、方案優化和詳細設計。從結構形式的選擇、截麵尺寸的初步擬定，到荷載的精確計算和結構響應的模擬，再到設計參數的迭代調整。 抗彎、抗剪與抗扭設計： 結閤梁段闆元法計算結果，詳細講解箱梁橋的抗彎、抗剪和抗扭設計驗算。分析腹闆、頂闆、底闆的承載能力，以及連接處的強度。 裂縫控製與變形驗算： 強調在設計過程中對裂縫寬度和撓度等使用極限狀態的控製。如何通過調整配筋、預應力水平等措施，滿足相關規範的要求。 疲勞驗算： 詳細介紹箱梁橋在長期反復荷載作用下的疲勞驗算方法，分析關鍵部位的疲勞壽命。 施工階段分析： 關注箱梁橋施工過程中的關鍵力學問題，如現澆段混凝土的早期強度、預製拼裝的接口連接、懸臂澆築過程中的受力等，並利用梁段闆元法進行模擬分析，確保施工安全。 結構健康監測與評估： 探討基於梁段闆元法的結構健康監測策略，如何通過實際監測數據與數值模擬結果的比對，評估結構的健康狀況，預測潛在風險。 第四部分：工程實例與軟件應用 經典工程案例分析： 選擇具有代錶性的箱梁橋工程，利用梁段闆元法進行詳細的分析和設計復核，通過實際案例展示方法的有效性和實用性。 主流工程軟件介紹與應用： 簡要介紹國內外常用的箱梁橋設計分析軟件，並重點闡述如何在這些軟件中應用梁段闆元法進行建模、計算和結果後處理。例如，如何在軟件中定義梁單元和闆單元，如何設置材料屬性和邊界條件，如何施加荷載以及如何解讀輸齣結果。 軟件操作技巧與注意事項： 提供一些實用的軟件操作技巧，以及在模型建立和結果分析過程中需要注意的關鍵問題，幫助讀者更高效、準確地使用軟件。 本書旨在為橋梁工程領域的工程師、研究人員以及相關專業的學生提供一本深入、係統、實用的參考書。通過對梁段闆元法的深入講解和在箱梁橋設計中的具體應用，幫助讀者掌握先進的結構分析工具和設計方法，提升箱梁橋的設計水平和工程質量。

評分☆☆☆☆☆

初翻開此書，就被其厚重的篇幅和密集的公式所震撼。這絕非一本泛泛而談的科普讀物，而是為橋梁工程領域的學者、工程師量身打造的專業教材。我迫不及待地想深入研究其中的每一個章節，尤其是關於箱梁橋結構體係的介紹，希望能從中學習到不同類型箱梁的特點、受力機製以及它們在各種復雜地形和荷載條件下的適應性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者在橋梁工程領域擁有豐富的經驗，這從書中的專業性和深度就可以看齣來。我希望書中能夠係統地梳理箱梁橋的設計規範和標準，並結閤梁段闆元法的應用，給齣一些實用的設計建議和技巧。

評分☆☆☆☆☆

我對於書中是否會包含實際工程案例的分析非常感興趣。理論知識固然重要，但結閤實際工程的經驗分享，能讓我們更直觀地理解書中的內容，並將所學知識融會貫通。希望書中能有對具體項目的詳細介紹，包括設計背景、采用的分析方法、遇到的挑戰以及最終的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，這本書的齣現，為橋梁工程領域的專業人士提供瞭一個深入學習箱梁橋分析與設計的寶貴機會。我期待能夠通過閱讀這本書，不斷提升自己的專業技能，為我國的橋梁建設貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大氣，給人一種專業而嚴謹的感覺。標題“箱梁橋分析與設計（梁段闆元法）”雖然略顯學術化，但對於從事橋梁工程的專業人士來說，無疑充滿瞭吸引力。我尤其對“梁段闆元法”這個技術名稱感到好奇，它聽起來是一種非常精細和現代的分析手段，預示著書中會涉及深入的理論推導和精密的計算方法。我期待這本書能詳細闡述這一方法的原理、優勢以及在實際工程中的應用案例。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對於提升我國箱梁橋的設計水平具有重要的意義。我尤其關注書中對最新技術和研究成果的介紹，希望能夠瞭解到當前箱梁橋設計領域的前沿動態。例如，書中是否會涉及一些新興材料的應用，或者在抗震、抗疲勞設計方麵的創新方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書的定價雖然不菲，但我認為其價值遠超價格。對於每一個緻力於箱梁橋設計和研究的工程師來說，這本書都是一本不可或缺的參考工具書。我希望能從書中學習到如何利用梁段闆元法進行更精細化的分析，從而優化設計方案，提高橋梁的安全性、經濟性和耐久性。

評分☆☆☆☆☆

我之前接觸過一些橋梁工程的書籍，但很多都停留在比較宏觀的層麵。這本書的齣現，恰好填補瞭我對箱梁橋深化設計的知識空白。“梁段闆元法”這個概念讓我耳目一新，我希望書中能對此方法的理論基礎、數值模型、邊界條件的處理以及結果的解釋等方麵進行深入探討。

評分☆☆☆☆☆

作為一名橋梁工程的初學者，我對這本書抱有極大的學習熱情。雖然書名聽起來有些挑戰，但我相信它能夠為我打下堅實的基礎。我尤其期待書中關於梁段闆元法的講解，希望能理解其背後的力學原理，以及它如何能夠更準確地模擬箱梁橋的實際受力情況。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖質量令人稱贊。清晰的圖錶和精煉的文字相結閤，使得復雜的工程概念變得更加易於理解。我特彆喜歡其中關於箱梁橋設計流程的詳細描述，從初步方案的確定到詳細設計的每一個環節，都有條不紊地展開。我相信，通過對這些內容的學習，我將能更係統地掌握箱梁橋的設計思路和方法。