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流冰与桥梁结构的相互作用

流冰与桥梁结构的相互作用PDF电子书下载

交通运输

  • 作 者:黄美兰,于天来着
  • 出 版 社:北京:人民交通出版社
  • 出版年份:2013
  • ISBN:7114105814
  • 页数:155 页

图书介绍: 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇:铁路通信概论下一篇:汽车电气维修518问 《流冰与桥梁结构的相互作用》目录 标签:相互作用 桥梁 作用 结构

第1章 绪论1

1.1河冰问题研究现状3

1.1.1流冰期河冰温度场研究现状5

1.1.2河冰力学性能研究现状5

1.1.3流冰对桥墩撞击力研究现状7

1.2流冰对桥墩撞击力数值模拟研究现状9

1.2.1基于连续介质的模拟方法9

1.2.2基于非连续介质的模拟方法10

1.3本书的主要内容11

第2章 冰冻河流的冰情特征及变化规律13

2.1冰的生成13

2.1.1水成冰的产生13

2.1.2结冰的形式14

2.1.3冰的物理性能15

2.2我国江河冰情特征16

2.2.1江河冰情的形成及演变过程18

2.2.2开河形势及凌汛的形成19

2.2.3典型冰情严重的河段20

2.2.4黑龙江省冰情特征24

2.2.5黄河冰情特征27

第3章 凌汛灾害与桥梁防凌措施29

3.1凌汛灾害29

3.1.1凌汛灾害的类型29

3.1.2凌汛灾害的防治措施30

3.2桥梁防凌措施32

3.2.1桥梁防凌安全调查32

3.2.2桥梁防凌技术措施43

第4章 河冰物理力学性能试验研究45

4.1流冰期河冰温度场试验45

4.1.1试验简介45

4.1.2流冰期河冰温度场的分布规律研究47

4.2河冰力学性能试验52

4.2.1试验简介52

4.2.2河冰无侧限单轴压缩强度试验56

4.2.3河冰抗弯强度试验研究62

4.2.4河冰压缩弹性模量分析68

4.2.5河冰弯曲弹性模量分析73

4.3河冰强度标准值计算方法研究78

4.3.1流冰期冰温的确定79

4.3.2流冰时河冰应变速率的确定80

4.3.3河冰强度计算模型构建80

4.3.4河冰强度标准值取值研究81

4.4本章小结83

第5章 流冰对桥墩撞击作用85

5.1流冰对桥墩撞击力试验研究85

5.1.1试验简介85

5.1.2试验结果88

5.2流冰对桥墩撞击作用的机理研究92

5.2.1接触碰撞数值计算的理论92

5.2.2流冰对桥墩撞击力作用仿真分析模型100

5.2.3影响有限元模型计算精度的若干问题分析102

5.2.4流冰对桥墩撞击力仿真结果分析106

5.2.5流冰对桥墩撞击时冰排的破坏形式107

5.2.6冰排特性对流冰撞击力的影响108

5.2.7桥墩破冰体形状对流冰撞击力的影响109

5.3本章小结112

第6章 冰压力计算方法114

6.1冰对桥墩结构的相互作用114

6.1.1冰与结构的相互作用特点114

6.1.2河冰对桥梁结构的作用类型114

6.1.3冰的动力作用荷载类型115

6.1.4冰排的破坏形式及性质116

6.2冰对桥墩作用的计算方法回顾117

6.2.1典型计算方法及公式的回顾117

6.2.2冰荷载计算公式的讨论与比较121

6.3桥梁结构设计中冰压力计算模式探讨123

6.3.1关于作用的标准值和设计值123

6.3.2桥墩冰压力标准值计算参数的确定124

6.3.3冰压力计算方法125

6.4本章小结130

第7章 冰冻地区桥梁结构防冰撞技术措施132

7.1桥墩的破坏形式132

7.2冰冻地区桥墩防冰撞设计原则133

7.3冰冻地区桥墩防护措施及实例134

7.3.1桥墩防护技术措施134

7.3.2桥墩防护人工措施137

7.4桥梁防撞设施设计实例137

附图139

参考文献147

索引155

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摘要:本文以“流冰与桥梁结构的相互作用.pdf电子书版文档下载”为中心,详细阐述了流冰对桥梁结构的影响、桥梁结构的抗冰设计、流冰监测技术以及流冰与桥梁结构相互作用的研究进展。通过对该电子书内容的深入分析,旨在为桥梁工程领域提供有益的参考和借鉴。

1、流冰对桥梁结构的影响

流冰作为一种自然现象,对桥梁结构的影响主要体现在以下几个方面:首先,流冰对桥梁结构的直接撞击可能导致桥梁构件的损坏;其次,流冰的堆积和融化过程会对桥梁结构产生周期性的荷载,加剧结构的疲劳损伤;最后,流冰的漂浮和流动特性可能导致桥梁结构的稳定性降低。

流冰的撞击力与冰块的大小、速度和形状等因素密切相关。冰块越大、速度越快,撞击力就越强。此外,冰块的形状也会影响撞击力的分布。在流冰作用下,桥梁结构的疲劳损伤主要表现为钢筋锈蚀、混凝土裂缝等。这些损伤会降低桥梁结构的承载能力和使用寿命。

流冰的漂浮和流动特性对桥梁结构的稳定性产生重要影响。流冰的堆积可能导致桥梁结构的局部荷载增大,甚至引发桥梁结构的倾覆。此外,流冰的流动还会对桥梁结构的锚固系统产生冲击,加剧锚固系统的疲劳损伤。

2、桥梁结构的抗冰设计

为了应对流冰对桥梁结构的影响,桥梁结构的抗冰设计至关重要。抗冰设计主要包括以下几个方面:首先,优化桥梁结构的设计参数,如梁高、跨径等,以提高桥梁结构的抗冰能力;其次,采用抗冰材料,如高强钢筋、高性能混凝土等,以提高桥梁结构的耐久性;最后,设置合理的防护设施,如防冰网、护桩等,以降低流冰对桥梁结构的损害。

优化桥梁结构的设计参数是提高桥梁结构抗冰能力的重要手段。通过合理设计梁高、跨径等参数,可以使桥梁结构在流冰作用下保持良好的稳定性。例如,增加梁高可以降低流冰对桥梁结构的冲击力,减小桥梁结构的疲劳损伤。

采用抗冰材料是提高桥梁结构耐久性的关键。高强钢筋和高性能混凝土具有优异的抗冻性能,可以有效抵抗流冰的侵蚀。此外,抗冰材料还可以提高桥梁结构的抗裂性能,降低流冰对桥梁结构的损害。

3、流冰监测技术

流冰监测技术是桥梁工程领域的重要研究内容。通过对流冰的实时监测,可以为桥梁结构的抗冰设计和维护提供科学依据。目前,流冰监测技术主要包括以下几种:首先,基于遥感技术的流冰监测,如卫星遥感、无人机遥感等;其次,基于地面监测的流冰监测,如浮标监测、声学监测等;最后,基于数值模拟的流冰监测,如流体力学模拟、冰力学模拟等。

基于遥感技术的流冰监测具有覆盖范围广、监测速度快等优点。卫星遥感可以获取大范围的流冰分布信息,无人机遥感可以实现对局部流冰的精细监测。然而,遥感技术的监测精度受限于遥感器的分辨率和观测条件。

基于地面监测的流冰监测具有实时性强、监测精度高等优点。浮标监测可以实时监测流冰的流动速度、方向等参数;声学监测可以监测流冰的厚度、密度等参数。然而,地面监测的覆盖范围有限,难以实现对大范围流冰的全面监测。

4、流冰与桥梁结构相互作用的研究进展

近年来,流冰与桥梁结构相互作用的研究取得了显著进展。研究人员通过理论分析、数值模拟和实验研究等方法,对流冰对桥梁结构的影响、桥梁结构的抗冰设计以及流冰监测技术等方面进行了深入研究。这些研究成果为桥梁工程领域提供了有益的参考和借鉴。

理论分析方面,研究人员建立了流冰与桥梁结构相互作用的力学模型,分析了流冰对桥梁结构的冲击力、荷载分布等参数。数值模拟方面,研究人员利用流体力学和冰力学软件,对桥梁结构在流冰作用下的响应进行了模拟。实验研究方面,研究人员通过搭建桥梁结构模型,对流冰对桥梁结构的冲击力、荷载分布等参数进行了实验验证。

流冰与桥梁结构相互作用的研究进展为桥梁工程领域提供了新的思路和方法。然而,目前的研究仍存在一些不足,如流冰与桥梁结构相互作用机理的深入研究、抗冰设计方法的优化等。未来,桥梁工程领域需要进一步加强流冰与桥梁结构相互作用的研究,为桥梁工程的安全、可靠运行提供有力保障。

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