特大型桥梁风-浪-流耦合作用PDF电子书下载

查看更多关于的内容

第1章 绪论 1

1.1 桥梁风-浪-流耦合作用问题 1

1.1.1 国内外跨海桥梁建设概况 1

1.1.2 跨海桥梁面临的海洋气象水文环境挑战 3

1.1.3 跨海桥梁的风-浪-流耦合作用 10

1.2 桥梁风-浪-流耦合作用研究进展 13

1.2.1 风-浪-流耦合场现场观测技术研究 14

1.2.2 风-浪-流耦合场数值模拟技术及设计参数研究 16

1.2.3 桥梁风-浪-流耦合作用弹性模型试验技术研究 17

1.2.4 风-浪-流耦合作用下桥梁振动分析研究 19

1.2.5 车-桥-风-浪-流-耦合作用下桥梁振动分析研究 22

1.2.6 桥梁大型深水预制基础沉放过程数值模拟技术研究 24

1.3 桥梁风-浪-流耦合作用研究内容 24

本章参考文献 26

第2章 跨海特大型桥梁建设及规划 31

2.1 跨海特大型桥梁建设概况 31

2.1.1 国外跨海特大型桥梁建设 31

2.1.2 国内跨海特大型桥梁建设 35

2.2 跨海特大型桥梁建设规划 36

2.2.1 智利查考大桥 36

2.2.2 直布罗陀海峡跨海通道工程 37

2.2.3 巽他海峡跨海通道工程 38

2.2.4 琼州海峡跨海通道工程 39

2.2.5 渤海海峡跨海通道工程 40

2.2.6 台湾海峡跨海通道工程 41

2.3 琼州海峡跨海大桥主通航孔桥方案 44

2.3.1 主要建设条件 44

2.3.2 主通航孔公路桥梁研究方案 46

2.3.3 主通航孔公铁两用桥梁研究方案 53

本章参考文献 57

第3章 海洋环境 59

3.1 风场 59

3.1.1 大气环流 59

3.1.2 近海地区主要风系 60

3.1.3 大气边界层 61

3.1.4 边界层风特性 62

3.2 波浪场 68

3.2.1 波浪分类 68

3.2.2 规则波浪理论 71

3.2.3 随机波浪理论 81

3.3 海流场 85

3.3.1 海流分类 85

3.3.2 海流特征值计算 85

3.4 风-浪-流耦合场 87

本章参考文献 87

第4章 风-浪-流耦合场现场观测方法与耦合特性分析 89

4.1 风-浪-流耦合场现场观测方法 89

4.1.1 风-浪-流耦合场观测基本原则 89

4.1.2 风-浪-流耦合场观测系统 91

4.2 风-浪-流耦合场观测数据分析方法 101

4.2.1 风观测数据处理分析方法 101

4.2.2 波浪水流观测数据处理分析方法 104

4.3 琼州海峡海域风-浪-流耦合场观测及耦合特性 118

4.3.1 琼州海峡海域风-浪-流耦合场观测系统 118

4.3.2 风、波浪、海流特性分析 121

4.3.3 风-浪-流耦合场耦合特性分析 132

4.3.4 对现行规范的讨论 142

本章参考文献 144

第5章 风-浪-流耦合场数值模拟方法及设计参数 146

5.1 风-浪-流耦合场模拟方法 146

5.1.1 概述 146

5.1.2 台风场模拟 148

5.1.3 波浪场模拟 154

5.1.4 风暴潮数值模拟 163

5.1.5 风-浪-流耦合场模型的建立 167

5.2 琼州海峡海域风-浪-流耦合场数值模拟 168

5.3 琼州海峡历史台风过程的数值后报模拟 181

5.3.1 工程海域历史台风过程的选取 181

5.3.2 工程海域主要台风路径及影响分析 182

5.4 风-浪-流耦合场特征参数极值的联合概率模型 187

5.4.1 多维联合概率理论模型 187

5.4.2 特征参数极值的联合概率分布 192

5.5 风-浪-流耦合场设计参数 202

本章参考文献 204

第6章 桥梁风-浪-流耦合作用弹性模型试验方法 207

6.1 桥梁风-浪-流耦合作用弹性模型试验相似理论 207

6.1.1 桥梁风-浪-流耦合作用场的流动相似理论 207

6.1.2 桥梁风-浪-流耦合作用动力相似模拟理论 210

6.1.3 桥梁风-浪-流耦合作用弹性试验的相似参数 212

6.2 桥梁风-浪-流耦合作用弹性模型试验模拟系统 213

6.2.1 试验模拟系统构成 213

6.2.2 风场要素模拟 216

6.2.3 波浪场要素模拟 218

6.2.4 水流场模拟 220

6.2.5 工程场地模拟 221

6.3 桥梁风-浪-流耦合场试验模拟 221

6.3.1 风-浪耦合场特征要素模拟 221

6.3.2 浪-流耦合场特征要素模拟 226

6.3.3 风-浪-流耦合场特征要素模拟 230

6.4 桥梁弹性模型的物理模拟 232

6.4.1 弹性模型的类型 232

6.4.2 桥梁结构弹性模型物理模拟系统 233

6.4.3 模型缩尺比确定 236

6.4.4 弹性试验模型设计原则与过程 237

6.5 弹性模型试验动态测试 237

6.5.1 测试系统构成 238

6.5.2 试验测量仪器的标定 241

6.5.3 测试系统的布置与安装 242

6.5.4 测试实时同步采集系统 244

本章参考文献 246

第7章 桥梁风-浪-流耦合作用弹性模型试验及响应特性 248

7.1 群桩基础索塔自立状态弹性模型试验 248

7.1.1 试验模型设计及制作 248

7.1.2 试验方案设计 251

7.1.3 风-浪-流耦合作用试验结果及分析 253

7.1.4 海啸作用试验模拟及分析 261

7.2 沉箱／沉井基础索塔自立状态弹性模型试验 267

7.2.1 试验模型设计及制作 267

7.2.2 试验方案设计 271

7.2.3 试验结果及分析 273

7.3 三塔斜拉桥全桥风-浪-流耦合作用弹性模型试验 279

7.3.1 试验模型设计及制作 279

7.3.2 试验方案设计 284

7.3.3 试验结果及分析 285

本章参考文献 291

第8章 桥梁风-浪-流耦合作用数值水槽模拟技术 293

8.1 风-浪-流耦合数值水槽模型 293

8.1.1 风-浪-流耦合数值水槽架构 293

8.1.2 波浪自由表面的追踪方法 295

8.1.3 浪-流耦合场及区域数值造波模型 296

8.1.4 流场区域阻尼消波法 299

8.1.5 空间脉动风速场模拟 300

8.1.6 边界条件和初始条件 303

8.2 风-浪-流数值水槽模拟方法 304

8.2.1 基于通用CFD平台的浪-流数值水槽模拟 304

8.2.2 非定常不可压缩黏性流求解方法 306

8.3 风-浪-流场数值水槽模拟 308

8.3.1 风-浪-流耦合场计算模型及参数 309

8.3.2 风-浪-流耦合场演化及波形分析 310

8.3.3 风-浪-流耦合场中波面和波高的变化 313

8.4 圆柱结构数值水槽模拟 314

8.4.1 小尺度圆柱结构浪-流耦合作用数值模拟 314

8.4.2 大尺度直立圆柱结构数值水槽模拟 319

8.4.3 圆柱结构风-浪-流耦合作用模拟 321

8.5 高桩承台基础浪-流作用模拟 324

8.5.1 基础局部冲刷效应对基础浪-流作用影响模拟 325

8.5.2 钻石形索塔大型高桩承台群桩基础浪-流作用模拟 328

8.5.3 哑铃形高桩承台群桩基础浪-流耦合作用模拟 333

8.6 沉箱／沉井基础浪-流作用模拟 337

8.7 风暴潮对桥梁上部结构作用模拟 342

8.7.1 岛-桥过渡区域波浪场的数值模拟 342

8.7.2 岛-桥过渡区桥梁主梁波浪作用数值模拟 348

本章参考文献 354

第9章 风-浪耦合作用下桥梁随机振动频域分析方法 356

9.1 桥梁风-浪耦合作用运动方程 356

9.2 桥梁结构有限元建模方法 357

9.2.1 塔梁索建模方法 358

9.2.2 几何非线性 358

9.2.3 土-结构相互作用的模拟 359

9.3 桥梁大型深水基础波浪荷载 361

9.3.1 频域边界元方法 362

9.3.2 桥梁大型深水基础波浪力计算方法 369

9.3.3 桥梁大型深水基础波浪力谱 370

9.4 桥梁风荷载 371

9.4.1 桥梁脉动风抖振力 371

9.4.2 主梁自激力 372

9.5 基于虚拟激励法的桥梁风-浪耦合振动内力分析方法 373

9.6 琼州海峡大桥最大双悬臂状态分析 375

9.6.1 桥梁有限元模型 375

9.6.2 风-浪耦合场参数 376

9.6.3 边界单元组波浪力传递函数 376

9.6.4 桥梁结构气动参数 376

9.6.5 桥梁风-浪耦合作用随机振动分析结果 377

本章参考文献 380

第10章 风-浪-流耦合作用下桥梁振动时域分析方法 382

10.1 桥梁风-浪-流耦合作用运动方程 382

10.2 桥梁基础结构浪-流荷载 383

10.2.1 频域-时域转换方法 383

10.2.2 直接时域边界元方法 387

10.2.3 高桩承台群桩基础结构浪-流荷载计算方法 392

10.2.4 沉箱和沉井基础结构单元浪-流荷载计算方法 393

10.3 考虑斜风效应的桥梁风荷载 397

10.3.1 桥梁风致振动形态 397

10.3.2 坐标系统 398

10.3.3 平均风荷载和抖振力 402

10.3.4 自激力 407

10.4 桥梁风-浪-流耦合作用运动方程求解 411

10.4.1 桥梁风-浪-流耦合作用运动方程 411

10.4.2 桥梁风-浪-流耦合作用运动方程求解方法 411

10.4.3 桥梁风-浪-流耦合振动分析程序 414

10.5 琼州海峡大桥风-浪-流耦合振动分析 416

10.5.1 全桥结构动力特性 416

10.5.2 基础结构水动力分析 417

10.5.3 成桥状态桥梁风-浪-流耦合振动响应 419

本章参考文献 423

第11章 车-桥-风浪流耦合系统振动分析方法 425

11.1 车-桥-风浪流耦合系统运动方程 425

11.1.1 车辆-桥梁耦合作用 426

11.1.2 车辆-风浪流耦合作用 429

11.1.3 桥梁-风浪流耦合作用 430

11.2 车-桥-风浪流耦合系统运动方程的求解算法 432

11.3 琼州海峡公铁两用特大桥车-桥-风浪流耦合振动分析 435

11.3.1 桥梁子系统参数 435

11.3.2 桥梁基础水动力参数 437

11.3.3 风浪流耦合场子系统 438

11.3.4 车辆子系统参数 438

1 1.3.5 车-桥-风浪流耦合振动分析结果 439

本章参考文献 446

第12章 桥梁大型深水预制基础沉放过程数值模拟及控制 448

12.1 桥梁深水预制基础施工过程分析 448

12.1.1 深水预制基础的施工流程 448

12.1.2 深水预制基础沉放过程中的系泊定位 449

12.2 浮体及系泊系统计算原理 450

12.2.1 浮体在波浪中的运动计算理论 450

12.2.2 系泊系统受力分析 454

12.2.3 耦合计算原理 455

12.3 预制基础系泊系统动力分析简化模型 456

12.3.1 系泊系统简化模型简介 456

12.3.2 系泊系统简化模型运动方程 456

12.3.3 系泊系统动力特性分析 458

12.3.4 系泊系统的波浪作用分析 462

12.4 预制基础沉放过程数值模拟 465

12.4.1 预制基础幅频运动特性研究 465

12.4.2 预制基础定位沉放系泊控制分析 467

12.5 预制基础沉放过程控制 473

本章参考文献 475

索引 477

查看更多关于的内容