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大型海洋橋樑風-浪作用(精)/複雜艱險地區大型橋樑智能建造與防災減災系列叢書

  • 作者：?子龍//魏凱|責編:姜錫偉
  • 出版社：西南交大
  • ISBN：9787577406480
  • 出版日期：2025/08/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：238
人民幣：RMB 98 元      售價：元
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內容大鋼
    本書共分為8章。第1章為緒論，介紹了跨海橋樑建設的背景及意義，分析了風-浪作用給橋樑設計與運營帶來的技術挑戰，並綜述了國內外相關研究的最新進展；第2章從風-浪環境的實測入手，系統闡述了橋址區風-浪環境的觀測技術和數據處理方法，為後續研究提供了翔實的基礎數據；第3章聚焦于橋址區風-浪環境的數值模擬，詳細介紹了基於SWAN+ADCIRC的波流耦合模型，並分析了極端風-浪環境的時空演化規律；第4章研究了風-浪環境的統計特性，基於歷史颱風數據和聯合概率模型，揭示了橋址區極端風-浪要素的分佈規律及其對橋樑設計的意義；第5章深入探討了風-浪荷載的計算方法及其對橋樑結構的作用機制，提出了基於頻域分析和虛擬激勵法的計算方法，為橋樑設計提供了理論支持；第6章研究了颱風期間海上大型施工圍堰波浪壓力的實測與數值計算分析，明確了真實海況下結構表面波浪壓力的分佈與特性，提出了波浪方向譜的反演方法；第7章針對獨立橋塔這一代表性高柔結構，研究了波浪荷載的非線性作用及其動力響應特性，並結合工程案例驗證了計算方法的有效性；第8章綜合分析了非平穩風-浪聯合作用下全橋的動力響應，基於有限元建模和實測風-浪參數，探討了橋樑在複雜動態荷載下的動力特性及其影響因素。
作者介紹
?子龍//魏凱|責編:姜錫偉
目錄
第1章 緒論
  1.1 跨海橋樑風-浪作用的基本問題
  1.2 跨海橋樑風-浪作用的技術挑戰
    1.2.1 海上風-浪環境複雜
    1.2.2 海上風-浪荷載作用複雜
    1.2.3 橋樑風-浪動力響應複雜
  1.3 跨海橋樑風-浪作用的研究進展
    1.3.1 海上風-浪環境特性
    1.3.2 橋址區風-浪環境觀測與數值模擬技術
    1.3.3 大型橋樑的風荷載
    1.3.4 大型橋樑的波浪荷載
    1.3.5 橋樑的風-浪作用模擬方法
    1.3.6 風-浪作用下橋樑的響應
  1.4 本章參考文獻
第2章 橋址區風-浪環境實測
  2.1 橋址區實測現場及設備
  2.2 風速模型
    2.2.1 實測風速分解
    2.2.2 平穩與非平穩風速模型
  2.3 平穩性檢驗與時變平均風速提取方法
    2.3.1 逆序檢驗法
    2.3.2 滑動平均法
    2.3.3 經驗模態分解法
  2.4 實測風浪數據平穩性檢驗及時變平均風速提取
    2.4.1 實測颱風、波浪數據
    2.4.2 實測風浪數據平穩性檢驗
    2.4.3 時變平均風速
  2.5 不同平穩模型下的實測風浪特徵
    2.5.1 湍流強度
    2.5.2 陣風因子
    2.5.3 湍流積分尺度
    2.5.4 脈動風功率譜密度
    2.5.5 波高與周期統計特性
    2.5.6 波浪譜密度
  2.6 本章參考文獻
第3章 橋址區風-浪環境模擬
  3.1 颱風混合風場模型
    3.1.1 參數風場模型
    3.1.2 再分析風場
    3.1.3 混合風場模型
  3.2 SWAN + ADCIRC波流耦合模型
    3.2.1 SWAN模式
    3.2.2 ADCIRC模式
    3.2.3 SWAN + ADCIRC耦合模式
  3.3 極端海洋環境數值模擬方法驗證
    3.3.1 平潭海峽公鐵大橋橋址海域
    3.3.2 颱風「瑪莉亞」
    3.3.3 數值模型
    3.3.4 模型驗證
  3.4 極端海洋環境要素時空演化規律

    3.4.1 橋址區颱風-浪演化規律
    3.4.2 橋址區風暴潮演化規律
  3.5 颱風全路徑模型及人工颱風模擬
  3.6 颱風全路徑模型建模技術
    3.6.1 可變地理空間抽樣法
    3.6.2 颱風全路徑模型模擬流程
    3.6.3 起始模型
    3.6.4 路徑模型
    3.6.5 強度模型
  3.7 西北太平洋人工颱風隨機模擬
    3.7.1 西北太平洋歷史颱風及環境特徵資料庫
    3.7.2 可變地理空間抽樣結果分析
  3.8 人工颱風路徑、強度模型驗證
    3.8.1 歷史颱風參數的基本特徵
    3.8.2 颱風路徑
    3.8.3 颱風不同經線的跨越數量
    3.8.4 颱風終止位置
    3.8.5 颱風強度演化
    3.8.6 颱風中心壓差的地理分佈
  3.9 中國東部沿海颱風風災
    3.9.1 颱風風速重現期
    3.9.2 中國東部沿海颱風風災地圖
    3.9.3 環境要素概率模型與人工颱風重現期風速對比討論
  3.10 本章參考文獻
第4章 橋址區風-浪環境統計規律
  4.1 歷史颱風作用下橋址區極端環境要素極值概率特徵
    4.1.1 歷史颱風數據集
    4.1.2 最大風速和最大波高
    4.1.3 最大波高時的波向
    4.1.4 風浪向不一致
    4.1.5 平均波周期
  4.2 基於Copula的聯合概率模型
    4.2.1 邊緣分佈
    4.2.2 Copula理論
    4.2.3 Pair-Copula模型
  4.3 環境等值線和等值面模型
  4.4 二維聯合概率模型
    4.4.1 單變數風、浪概率模型
    4.4.2 最大風速、最大波高聯合概率模型
    4.4.3 最大波高、最大波高時風浪向偏差聯合概率模型
    4.4.4 最大波高、最大波高時平均波周期聯合概率模型
  4.5 三維聯合概率模型
    4.5.1 最大風速、最大波高、最大波高時風浪向偏差三維聯合概率模型
    4.5.2 最大風速、最大波高、最大波高時平均波周期三維聯合概率模型
  4.6 本章參考文獻
第5章 橋樑風-浪作用與結構動力響應分析方法
  5.1 基於譜分解的橋樑風-浪作用頻域計算方法
    5.1.1 橋樑風荷載
    5.1.2 橋樑波浪荷載
    5.1.3 橋樑的穩態風-浪響應

  5.2 基於虛擬激勵法的橋樑風-浪作用計算方法
    5.2.1 隨機振動模態控制方程
    5.2.2 時變系統的虛擬激勵法
    5.2.3 計算步驟
  5.3 本章參考文獻
第6章 海洋橋樑施工圍堰隨機波壓力實測與數值模擬
  6.1 研究目標與內容
  6.2 施工圍堰隨機波壓力現場實測
    6.2.1 試驗目的和內容
    6.2.2 試驗介紹
    6.2.3 實測數據分析
  6.3 考慮入射-繞射疊加場的實測波浪方向分佈函數估計
    6.3.1 數學推導
    6.3.2 求解方法
    6.3.3 分析流程
    6.3.4 數值算例1：大型圓柱
    6.3.5 數值算例2：施工圍堰
    6.3.6 實測方向分佈函數
    6.3.7 實測波浪方向譜
  6.4 基於三維繞射理論的圍堰波壓力數值模擬
  6.5 隨機波壓力指標的計算方法
    6.5.1 多向波
    6.5.2 單向波
  6.6 實測、數值模擬結果對比與分析
    6.6.1 波壓力譜
    6.6.2 壓力譜特性
    6.6.3 傳遞函數
    6.6.4 最大波壓力
  6.7 本章參考文獻
第7章 風-浪作用下橋塔動力響應分析
  7.1 波浪荷載計算驗證
    7.1.1 工程背景
    7.1.2 波浪荷載計算結果對比
    7.1.3 波浪荷載時程對比
    7.1.4 非線性效應的影響
  7.2 直立圓柱算例驗證
  7.3 橋塔動力響應頻域分析
    7.3.1 橋塔工況設置
    7.3.2 CQC和SRSS求解方法比較
    7.3.3 頻率解析度的影響分析
    7.3.4 波浪譜對橋塔響應分析
  7.4 本章參考文獻
第8章 非平穩風-浪作用下全橋動力響應分析
  8.1 橋樑有限元建模及動力特性分析
    8.1.1 平潭海峽公鐵大橋工程概況
    8.1.2 橋樑有限元模型
    8.1.3 結構自振特性
  8.2 風-浪荷載計算關鍵參數
  8.3 基於實測風-浪參數的橋樑動力響應
    8.3.1 非平穩風-浪聯合作用下橋樑的動力響應

    8.3.2 基於實測風-浪參數的動力響應敏感性研究
  8.4 基於模擬風-浪參數的橋樑動力響應
  8.5 本章參考文獻

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