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桥梁健全性评估理论与方法
作者：单德山 著
出版社：科学出版社
出版时间：2022-10-01
ISBN：9787030710758
定价：¥178.00
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内容简介
《桥梁健全性评估理论与方法》是土木工程专业课程“桥梁健全性评估理论与方法”的教材，《桥梁健全性评估理论与方法》共六章，较广泛地介绍了桥梁施工控制和健康监测的基本特点、理论和方法等方面的知识。内容包括：智能桥梁监测系统、桥梁结构施工控制、桥梁结构模态参数识别、智能桥梁结构损伤识别及健全性评估。
作者简介
暂缺《桥梁健全性评估理论与方法》作者简介
目录
目录
前言
第1章 概述与预备知识 1
1.1 桥梁健全性评估的内容和特点 2
1.1.1 智能桥梁结构 2
1.1.2 桥梁结构健康监测 5
1.1.3 智能桥梁结构研究回顾 11
1.1.4 多学科知识融合 21
1.2 桥梁坍塌事故 22
1.2.1 桥梁施工事故 22
1.2.2 桥梁运营事故 25
1.2.3 桥梁地震事故 27
1.2.4 桥梁水毁事故 29
1.2.5 桥梁火灾事故 31
1.2.6 桥梁船撞事故 32
1.3 桥梁施工控制与健康监测实例 33
1.3.1 施工控制项目 33
1.3.2 健康监测项目 36
参考文献 38
第2章 智能桥梁监测系统 44
2.1 系统需求分析 44
2.2 系统总体组成 45
2.3 传感器系统 46
2.3.1 定义 46
2.3.2 静态特性 47
2.3.3 动态特性 50
2.3.4 标定 52
2.3.5 应变式传感器 52
2.3.6 桥梁健康监测系统传感器选择 57
2.4 现场总线 59
2.4.1 现场总线的研究历史 59
2.4.2 现场总线特点 59
2.4.3 现场总线比较 60
2.5 分布式数据采集系统 62
2.5.1 功能 62
2.5.2 组成 62
2.5.3 特点 68
2.6 远程数据传输与控制系统 68
2.6.1 功能 68
2.6.2 组成 68
2.7 智能桥梁健康监测系统实例 71
2.7.1 智能桥梁模型试验 71
2.7.2 南京大胜关长江大桥健康监测系统 76
2.7.3 泸州泰安长江大桥健康监测项目 81
参考文献 85
第3章 桥梁结构施工控制 87
3.1 施工控制概述 87
3.2 施工控制体系 88
3.2.1 硬控制体系 88
3.2.2 软控制体系 89
3.3 施工控制计算 90
3.3.1 正装分析 91
3.3.2 倒拆分析 93
3.3.3 无应力状态法 98
3.4 施工控制方法 112
3.4.1 开环控制 113
3.4.2 闭环控制 113
3.4.3 自适应控制 114
3.4.4 几何控制法 114
3.5 大跨度桥梁施工控制实例 119
3.5.1 工程概况 119
3.5.2 拟定可行的主梁施工方法 121
3.5.3 主梁施工方法比选 126
3.5.4 确定*优施工方法及其合理施工状态 136
3.5.5 施工过程随机多参数敏感性分析 141
3.5.6 施工过程参数识别 151
3.6 基于深度学习的斜拉索索力调整 157
3.6.1 斜拉索索力调整策略 158
3.6.2 大跨度斜拉桥索力调整的工程实例 162
3.6.3 结果分析与讨论 165
3.7 斜拉索悬链线构形的伸长量解析计算 165
3.7.1 斜拉索伸长量解析解推导 166
3.7.2 工程实例验证 170
3.7.3 结果分析与讨论 172
参考文献 173
第4章 桥梁结构模态参数识别 176
4.1 模态参数识别基础 176
4.1.1 单自由度的系统振动 176
4.1.2 不同激励下频响函数的表达式 180
4.1.3 频响函数总结 182
4.1.4 多自由度系统的频响函数 183
4.1.5 多自由度系统的实模态分析 184
4.2 试验模态分析 186
4.2.1 单自由度的系统振动 186
4.2.2 激振设备 188
4.2.3 激振函数 189
4.2.4 激振位置 191
4.2.5 测试数据检验 192
4.2.6 从测试到分析 192
4.3 运营模态分析 193
4.3.1 频域方法 194
4.3.2 时域方法 199
4.3.3 时频域方法 205
4.4 模态参数识别实例 209
4.4.1 工程背景 209
4.4.2 主梁模态参数识别结果 211
4.4.3 斜拉索模态参数识别结果 241
参考文献 258
第5章 智能桥梁结构损伤识别 260
5.1 概述 260
5.2 损伤识别方法 261
5.2.1 优化识别方法 262
5.2.2 模式识别方法 268
5.3 静力损伤识别研究 286
5.3.1 静力损伤识别方法 286
5.3.2 实例分析 288
5.4 频域损伤识别研究 292
5.4.1 优化识别方法 293
5.4.2 模式识别方法 297
5.5 时域损伤识别研究 313
5.5.1 不完备响应信息的重构 314
5.5.2 优化识别方法 317
5.5.3 模式识别方法 320
5.6 桥梁地震损伤的模式识别 327
5.6.1 识别思路和流程 328
5.6.2 桥梁地震损伤识别示例 330
5.6.3 结果与讨论 336
5.6.4 总结 337
5.7 分布式光纤裂缝识别 337
5.7.1 分布式光纤裂缝识别的基本原理 337
5.7.2 分布式光纤裂缝识别试验研究 341
参考文献 349
第6章 智能桥梁结构健全性评估 353
6.1 桥梁评估概述 353
6.2 路网级评估 355
6.2.1 DER&U评估法 355
6.2.2 构件评估标准 359
6.2.3 桥梁构件重要性权重 362
6.2.4 综合评价 363
6.2.5 评价决策 367
6.3 项目级桥梁状态评估 369
6.3.1 不确定层次分析法 369
6.3.2 群判断、集值统计和重心决策 373
6.3.3 指标权重确定方法 378
6.3.4 混凝土斜拉桥项目级评估 379
6.3.5 项目级综合评估 383
6.3.6 指标评估等级和等级隶属度函数 387
6.3.7 模糊推理原理介绍 389
6.4 桥梁评估流程与指南 390
6.4.1 评估流程 390
6.4.2 评估指南 391
参考文献 392
前言
第1章 概述与预备知识 1
1.1 桥梁健全性评估的内容和特点 2
1.1.1 智能桥梁结构 2
1.1.2 桥梁结构健康监测 5
1.1.3 智能桥梁结构研究回顾 11
1.1.4 多学科知识融合 21
1.2 桥梁坍塌事故 22
1.2.1 桥梁施工事故 22
1.2.2 桥梁运营事故 25
1.2.3 桥梁地震事故 27
1.2.4 桥梁水毁事故 29
1.2.5 桥梁火灾事故 31
1.2.6 桥梁船撞事故 32
1.3 桥梁施工控制与健康监测实例 33
1.3.1 施工控制项目 33
1.3.2 健康监测项目 36
参考文献 38
第2章 智能桥梁监测系统 44
2.1 系统需求分析 44
2.2 系统总体组成 45
2.3 传感器系统 46
2.3.1 定义 46
2.3.2 静态特性 47
2.3.3 动态特性 50
2.3.4 标定 52
2.3.5 应变式传感器 52
2.3.6 桥梁健康监测系统传感器选择 57
2.4 现场总线 59
2.4.1 现场总线的研究历史 59
2.4.2 现场总线特点 59
2.4.3 现场总线比较 60
2.5 分布式数据采集系统 62
2.5.1 功能 62
2.5.2 组成 62
2.5.3 特点 68
2.6 远程数据传输与控制系统 68
2.6.1 功能 68
2.6.2 组成 68
2.7 智能桥梁健康监测系统实例 71
2.7.1 智能桥梁模型试验 71
2.7.2 南京大胜关长江大桥健康监测系统 76
2.7.3 泸州泰安长江大桥健康监测项目 81
参考文献 85
第3章 桥梁结构施工控制 87
3.1 施工控制概述 87
3.2 施工控制体系 88
3.2.1 硬控制体系 88
3.2.2 软控制体系 89
3.3 施工控制计算 90
3.3.1 正装分析 91
3.3.2 倒拆分析 93
3.3.3 无应力状态法 98
3.4 施工控制方法 112
3.4.1 开环控制 113
3.4.2 闭环控制 113
3.4.3 自适应控制 114
3.4.4 几何控制法 114
3.5 大跨度桥梁施工控制实例 119
3.5.1 工程概况 119
3.5.2 拟定可行的主梁施工方法 121
3.5.3 主梁施工方法比选 126
3.5.4 确定*优施工方法及其合理施工状态 136
3.5.5 施工过程随机多参数敏感性分析 141
3.5.6 施工过程参数识别 151
3.6 基于深度学习的斜拉索索力调整 157
3.6.1 斜拉索索力调整策略 158
3.6.2 大跨度斜拉桥索力调整的工程实例 162
3.6.3 结果分析与讨论 165
3.7 斜拉索悬链线构形的伸长量解析计算 165
3.7.1 斜拉索伸长量解析解推导 166
3.7.2 工程实例验证 170
3.7.3 结果分析与讨论 172
参考文献 173
第4章 桥梁结构模态参数识别 176
4.1 模态参数识别基础 176
4.1.1 单自由度的系统振动 176
4.1.2 不同激励下频响函数的表达式 180
4.1.3 频响函数总结 182
4.1.4 多自由度系统的频响函数 183
4.1.5 多自由度系统的实模态分析 184
4.2 试验模态分析 186
4.2.1 单自由度的系统振动 186
4.2.2 激振设备 188
4.2.3 激振函数 189
4.2.4 激振位置 191
4.2.5 测试数据检验 192
4.2.6 从测试到分析 192
4.3 运营模态分析 193
4.3.1 频域方法 194
4.3.2 时域方法 199
4.3.3 时频域方法 205
4.4 模态参数识别实例 209
4.4.1 工程背景 209
4.4.2 主梁模态参数识别结果 211
4.4.3 斜拉索模态参数识别结果 241
参考文献 258
第5章 智能桥梁结构损伤识别 260
5.1 概述 260
5.2 损伤识别方法 261
5.2.1 优化识别方法 262
5.2.2 模式识别方法 268
5.3 静力损伤识别研究 286
5.3.1 静力损伤识别方法 286
5.3.2 实例分析 288
5.4 频域损伤识别研究 292
5.4.1 优化识别方法 293
5.4.2 模式识别方法 297
5.5 时域损伤识别研究 313
5.5.1 不完备响应信息的重构 314
5.5.2 优化识别方法 317
5.5.3 模式识别方法 320
5.6 桥梁地震损伤的模式识别 327
5.6.1 识别思路和流程 328
5.6.2 桥梁地震损伤识别示例 330
5.6.3 结果与讨论 336
5.6.4 总结 337
5.7 分布式光纤裂缝识别 337
5.7.1 分布式光纤裂缝识别的基本原理 337
5.7.2 分布式光纤裂缝识别试验研究 341
参考文献 349
第6章 智能桥梁结构健全性评估 353
6.1 桥梁评估概述 353
6.2 路网级评估 355
6.2.1 DER&U评估法 355
6.2.2 构件评估标准 359
6.2.3 桥梁构件重要性权重 362
6.2.4 综合评价 363
6.2.5 评价决策 367
6.3 项目级桥梁状态评估 369
6.3.1 不确定层次分析法 369
6.3.2 群判断、集值统计和重心决策 373
6.3.3 指标权重确定方法 378
6.3.4 混凝土斜拉桥项目级评估 379
6.3.5 项目级综合评估 383
6.3.6 指标评估等级和等级隶属度函数 387
6.3.7 模糊推理原理介绍 389
6.4 桥梁评估流程与指南 390
6.4.1 评估流程 390
6.4.2 评估指南 391
参考文献 392
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