大跨度公路橋梁風—車—橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應用

　　《大跨度公路橋梁風-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應用》的緒論為風-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-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應用》共13章，分為3篇，按照多動力作用下風-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構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-車-橋耦合系統(tǒng)的相互作用機理和分析方法，從而有助于抓住風-車-橋耦合振動分析中的關鍵與本質(zhì)。緒論主要介紹了風-車，橋耦合動力學的背景，回顧了風-車-橋耦合動力學領域相關研究的主要進展，明確了《大跨度公路橋梁風-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應用》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理論建立的隨機車流模型，該模型能夠為橋梁分析提供適應性更好、更準確、更真實的車流。第2章基于譜解法對路面粗糙度、隨機風場、隨機波浪場和隨機地震動等荷載激勵進行數(shù)值模擬，為多動力作用下風-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-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-車，橋系統(tǒng)的影響。第4章探究了地震和風聯(lián)合作用下的橋梁和車輛的動力響應變化規(guī)律，分析了地震動的行波效應和空間變異性對地震-風-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-浪-車-橋系統(tǒng)）的動力響應，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章的基礎上，進一步對比分析了沖刷效應對地震-風-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理進行了深入的研究。第1-7章有機聯(lián)系、彼此支撐，形成了多動力作用下風，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-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應用》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車流、風和波浪荷載共同作用下疲勞壽命的預測框架。第9章建立了一種用于疲勞車輛荷載反復作用下正交異性鋼橋面板疲勞損傷診斷和預測的動態(tài)貝葉斯方法。第10章基于電化學腐蝕原理、S-N曲線和斷裂力學理論，建立了鋼結構焊縫腐蝕疲勞三階段模型，開展了兩類不確定性下（偶然和認知）耐候鋼橋典型焊縫腐蝕疲勞可靠度的預測研究。第8-10章形成了多動力作用下大跨度橋梁結構的腐蝕疲勞性能分析方法，為《大跨度公路橋梁風-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應用》的第2篇內(nèi)容。第11章在第7章研究的基礎上，開展了交會氣動干擾作用、風速和風向對汽車、列車運行安全性影響的研究。第12章基于風-車，橋耦合動力學理論和IS02631標準，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、結構受力和行車線形的大跨度公路懸索橋渦振限值標準體系，并將其應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-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應用》的第3篇內(nèi)容。《大跨度公路橋梁風-車-橋系統(tǒng)耦合振動分析理論及應用》的創(chuàng)新點主要包含以下三個方面：在多動力作用下風-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-車，橋系統(tǒng)耦合振動精細化數(shù)值模擬方法、揭示了多動力作用下風-車-橋系統(tǒng)復雜的氣動和動力相互作用機理；在多動力作用下大跨度橋梁結構的腐蝕疲勞性能研究方面，建立了大跨度橋梁鋼橋面板構件層次和系統(tǒng)層次的疲勞損傷診斷和預測方法，揭示了偶然和認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，提出了強風作用下橋上車輛行車安全防風措施，建立了強風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、結構受力和行車線形的大跨度懸索橋渦振控制指標體系。

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