桥梁抗风抗震与车桥

本教材较全面地介绍桥梁结构动力效应分析基本理论与设计应用，共分四篇，分别为结构动力学基础篇、桥梁抗风设计篇、桥梁抗震设计篇、车桥耦合振动篇，是国内首本将桥梁抗风、桥梁抗震及车桥耦合等桥梁三个主要振动行为及其原理进行统编的教材。
    本教材立足于基础理论与应用的介绍，结合**的相关规范及其应用的解释，兼顾近年来相关研究成果的论述，为读者学习基本理论、参照相关规范进行桥梁动力学设计、深入研究桥梁结构动力问题奠定基础。

目录
篇 结构动力学基础
概述 2
章 单自由度系统的线性振动 3
1.1 无阻尼自由振动 3
1.2 有阻尼自由振动 4
1.3 有阻尼强迫振动 6
1.4 简谐惯性力激励的受迫振动 7
1.5 频率域的响应分析 8
第2章 多自由度系统的振动 10
2.1 多自由度系统的固有特性 10
2.2 有阻尼多自由度系统的强迫振动 13
第3章 梁的弯曲振动理论 15
第4章 随机振动 21
4.1 随机过程特征参数与描述 21
4.2 桥梁工程中的随机振动问题 26
4.3 单自由度系统随机响应分析 28
4.4 多自由度系统随机响应分析 29
4.5 随机响应分析的虚拟激励方法 31
思考题 33
参考文献 34
第二篇 桥梁抗风设计
概述 36
第5章 自然风的基本特性 37
5.1 风的定义 37
5.2 风的类型 39
5.3 基本风速的定义 40
5.4 平均风速沿高度的分布 41
5.5 脉动风速的几个重要特征参数 41
5.6 设计基本风速与设计基准风速的确定 46
5.7 自然风场的数值模拟 49
第6章 风对桥梁的作用及抗风设计准则 52
6.1 钝体绕流特性 52
6.2 风对桥梁的作用 54
6.3 桥梁抗风设计准则 55
第7章 风对桥梁的静力作用 58
7.1 静力三分力 58
7.2 风致静力作用效应 60
7.3 静力三分力系数的气动特征 63
第8章 风对桥梁的动力作用 66
8.1 颤振 66
8.1.1 古典耦合颤振理论 67
8.1.2 主梁气动力表达式 72
8.1.3 弯扭耦合颤振分析理论 77
8.1.4 分离流扭转颤振理论 80
8.1.5 主梁颤振稳定性检验 81
8.2 驰振 81
8.3 涡激振动 84
8.4 抖振 88
8.5 斜拉桥拉索的风致振动 90
第9章 大跨度桥梁的抗风减振措施 93
9.1 改善结构固有动力特性 93
9.2 改善截面气动性能 94
9.3 主梁抗风抑振措施应用实例 97
0章 风洞模型试验 101
10.1 风洞与测量装置 101
10.2 桥梁风洞试验的类型 107
10.3 风环境风洞模型试验 116
1章 数值风洞在桥梁抗风设计中的应用 118
11.1 流体动力学控制方程 118
11.2 紊流模型与动网格 121
11.3 CFD软件结构与求解过程 123
思考题 126
参考文献 128
第三篇 桥梁抗震设计
概述 130
2章 地震工程学基本知识 131
12.1 地震的分布与类型 131
12.2 地震基本术语 132
12.3 地震动的特性与描述 135
12.4 断层的分类及近断层地震动特征 137
3章 结构抗震设防标准与分类 141
13.1 桥梁抗震设计基本参数与基本原则 141
13.2 抗震设防烈度及基本参数 142
13.3 桥梁抗震设计目标 143
13.4 三水平地震烈度的关系 143
13.5 铁路桥梁的抗震分类与设防标准 144
13.6 公路桥梁的抗震分类与设防标准 145
4章 桥梁建设场地的选择与抗震分类 148
14.1 桥梁工程场地分类 148
14.2 跨(近)断层桥梁的设计及砂土液化处理 150
5章 桥梁震害分析 152
15.1 落梁 152
15.2 钢筋混凝土桥墩破坏 154
15.3 支座破坏或移位 157
15.4 拱桥垮塌 158
15.5 桥台破坏 159
15.6 其他破坏 160
15.7 桥梁震害分析与抗震概念设计 161
6章 桥梁地震响应分析方法 164
16.1 静力法 164
16.2 反应谱法 165
16.3 时程分析法 169
16.4 现行规范对地震作用的描述 170
16.5 现行规范对抗震分析方法的相关规定 175
16.6 地震作用的计算图式与建模原则 177
16.6.1 公路规则桥梁 177
16.6.2 公路非规则桥梁与特殊桥梁 179
16.6.3 铁路桥梁 180
16.7 延性设计与能力保护设计 181
16.7.1 延性及延性设计 181
16.7.2 能力保护设计 183
16.8 桥梁结构弹塑性地震响应的近似算法 190
7章 桥梁抗震验算与钢筋布置构造要求 194
17.1 荷载组合 194
17.2 桥梁抗震验算内容 194
17.3 墩柱钢筋布置构造要求 197
8章 桥梁减隔震及抗震构造措施 199
18.1 减隔震原理 200
18.2 减隔震装置 200
18.3 减隔震设计与布置原则 204
18.4 减隔震或抗震构造措施 205
18.4.1 一般要求 205
18.4.2 规范要求 206
18.5 减隔震桥梁抗震分析建模原则与验算方法 209
9章 桥梁结构地震易损性 211
19.1 地震易损性概念 211
19.2 桥梁易损性分析理论与方法 212
19.3 地震易损性的工程应用与实例 216
第20章 桥梁抗震评估加固与震后抢通 222
20.1 桥梁震后抢通技术 222
20.2 桥梁抗震性能评价 224
20.3 桥梁抗震加固方案 226
20.4 桥梁抗震加固技术 227
第21章 桥梁结构抗震试验 234
21.1 拟静力试验 234
21.2 动力试验 235
21.2.1 地震模拟振动台试验 235
21.2.2 拟动力试验 235
21.3 地震模拟振动台 236
思考题 237
参考文献 239
第四篇 车桥耦合振动
概述 242
第22章 车桥耦合振动理论的概念与发展 243
第23章 车辆与桥梁振动性能的评价方法与标准 245
23.1 列车安全性评价标准 245
23.2 列车平稳性评价标准 247
23.3 桥梁评价标准 249
第24章 车-桥耦合振动经典理论 254
24.1 简支梁桥在匀速荷载作用下的振动 254
24.2 简支梁桥在匀速移动质量作用下的振动 257
24.3 简支梁桥受单轮对质量弹簧系统的作用 258
第25章 车-桥耦合振动现代理论 260
25.1 轨道不平顺 260
25.2 轮轨相互作用 266
25.3 车辆动力学计算模型 270
25.4 桥梁计算模型 275
25.5 轨道计算模型 275
25.6 车-线-桥系统动力学方程 278
第26章 风-车-桥耦合振动 282
26.1 风速场的人工模拟 283
26.2 桥梁的气动力 283
26.3 车辆的气动力 284
26.4 系统运动方程的求解 284
26.5 桥上车辆抗风安全性 285
第27章 地震-车-桥耦合振动 287
27.1 地震荷载作用下简支梁动力分析模型 287
27.2 地震荷载作用下车桥系统动力分析模型 288
27.3 地震作用下桥上车辆的运行安全标准 289
思考题 294
参考文献 296