●第一篇結構動力學基礎
概述2
第1章單自由度繫統的線性振動3
1.1無阻尼自由振動3
1.2有阻尼自由振動4
1.3有阻尼強迫振動6
1.4簡諧慣性力激勵的受迫振動7
1.5頻率域的響應分析8
第2章多自由度繫統的振動10
2.1多自由度繫統的固有特性10
2.2有阻尼多自由度繫統的強迫振動13
第3章梁的彎曲振動理論15
第4章隨機振動21
4.1隨機過程特征參數與描述21
4.2橋梁工程中的隨機振動問題26
4.3單自由度繫統隨機響應分析28
4.4多自由度繫統隨機響應分析29
4.5隨機響應分析的虛擬激勵方法31
思考題33
參考文獻34
第二篇橋梁抗風設計
概述36
第5章自然風的基本特性37
5.1風的定義37
5.2風的類型39
5.3基本風速的定義40
5.4平均風速沿高度的分布41
5.5脈動風速的幾個重要特征參數41
5.6設計基本風速與設計基準風速的確定46
5.7自然風場的數值模擬49
第6章風對橋梁的作用及抗風設計準則52
6.1鈍體繞流特性52
6.2風對橋梁的作用54
6.3橋梁抗風設計準則55
第7章風對橋梁的靜力作用58
7.1靜力三分力58
7.2風致靜力作用效應60
7.3靜力三分力繫數的氣動特征63
第8章風對橋梁的動力作用66
8.1顫振66
8.1.1古典耦合顫振理論67
8.1.2主梁氣動力表達式72
8.1.3彎扭耦合顫振分析理論77
8.1.4分離流扭轉顫振理論80
8.1.5主梁顫振穩定性檢驗81
8.2馳振81
8.3渦激振動84
8.4抖振88
8.5斜拉橋拉索的風致振動90
第9章大跨度橋梁的抗風減振措施93
9.1改善結構固有動力特性93
9.2改善截面氣動性能94
9.3主梁抗風抑振措施應用實例97
第10章風洞模型試驗101
10.1風洞與測量裝置101
10.2橋梁風洞試驗的類型107
10.3風環境風洞模型試驗116
第11章數值風洞在橋梁抗風設計中的應用118
11.1流體動力學控制方程118
11.2紊流模型與動網格121
11.3CFD軟件結構與求解過程123
思考題126
參考文獻128
第三篇橋梁抗震設計
概述130
第12章地震工程學基本知識131
12.1地震的分布與類型131
12.2地震基本術語132
12.3地震動的特性與描述135
12.4斷層的分類及近斷層地震動特征137
第13章結構抗震設防標準與分類141
13.1橋梁抗震設計基本參數與基本原則141
13.2抗震設防烈度及基本參數142
13.3橋梁抗震設計目標143
13.4三水平地震烈度的關繫143
13.5鐵路橋梁的抗震分類與設防標準144
13.6公路橋梁的抗震分類與設防標準145
第14章橋梁建設場地的選擇與抗震分類148
14.1橋梁工程場地分類148
14.2跨(近)斷層橋梁的設計及砂土液化處理150
第15章橋梁震害分析152
15.1落梁152
15.2鋼筋混凝土橋墩破壞154
15.3支座破壞或移位157
15.4拱橋垮塌158
15.5橋臺破壞159
15.6其他破壞160
15.7橋梁震害分析與抗震概念設計161
第16章橋梁地震響應分析方法164
16.1靜力法164
16.2反應譜法165
16.3時程分析法169
16.4現行規範對地震作用的描述170
16.5現行規範對抗震分析方法的相關規定175
16.6地震作用的計算圖式與建模原則177
16.6.1公路規則橋梁177
16.6.2公路非規則橋梁與特殊橋梁179
16.6.3鐵路橋梁180
16.7延性設計與能力保護設計181
16.7.1延性及延性設計181
16.7.2能力保護設計183
16.8橋梁結構彈塑性地震響應的近似算法190
第17章橋梁抗震驗算與鋼筋布置構造要求194
17.1荷載組合194
17.2橋梁抗震驗算內容194
17.3墩柱鋼筋布置構造要求197
第18章橋梁減隔震及抗震構造措施199
18.1減隔震原理200
18.2減隔震裝置200
18.3減隔震設計與布置原則204
18.4減隔震或抗震構造措施205
18.4.1一般要求205
18.4.2規範要求206
18.5減隔震橋梁抗震分析建模原則與驗算方法209
第19章橋梁結構地震易損性211
19.1地震易損性概念211
19.2橋梁易損性分析理論與方法212
19.3地震易損性的工程應用與實例216
第20章橋梁抗震評估加固與震後搶通222
20.1橋梁震後搶通技術222
20.2橋梁抗震性能評價224
20.3橋梁抗震加固方案226
20.4橋梁抗震加固技術227
第21章橋梁結構抗震試驗234
21.1擬靜力試驗234
21.2動力試驗235
21.2.1地震模擬振動臺試驗235
21.2.2擬動力試驗235
21.3地震模擬振動臺236
思考題237
參考文獻239
第四篇車橋耦合振動
概述242
第22章車橋耦合振動理論的概念與發展243
第23章車輛與橋梁振動性能的評價方法與標準245
23.1列車安全性評價標準245
23.2列車平穩性評價標準247
23.3橋梁評價標準249
第24章車-橋耦合振動經典理論254
24.1簡支梁橋在勻速荷載作用下的振動254
24.2簡支梁橋在勻速移動質量作用下的振動257
24.3簡支梁橋受單輪對質量彈簧繫統的作用258
第25章車-橋耦合振動現代理論260
25.1軌道不平順260
25.2輪軌相互作用266
25.3車輛動力學計算模型270
25.4橋梁計算模型275
25.5軌道計算模型275
25.6車-線-橋繫統動力學方程278
第26章風-車-橋耦合振動282
26.1風速場的人工模擬283
26.2橋梁的氣動力283
26.3車輛的氣動力284
26.4繫統運動方程的求解284
26.5橋上車輛抗風安全性285
第27章地震-車-橋耦合振動287
27.1地震荷載作用下簡支梁動力分析模型287
27.2地震荷載作用下車橋繫統動力分析模型288
27.3地震作用下橋上車輛的運行安全標準289
思考題294
參考文獻296

本教材較全面地介紹橋梁結構動力效應分析基本理論與設計應用，共分四 篇，分別為結構動力學基礎篇、橋梁抗風設計篇、橋梁抗震設計篇、車橋耦合振 動篇，是國內首本將橋梁抗風、橋梁抗震及車橋耦合等橋梁三個主要振動行為及 其原理進行統編的教材。本教材立足於基礎理論與應用的介紹，結合近期新的相關規範及其應用的解 釋，兼顧近年來相關研究成果的論述，為讀者學習基本理論、參照相關規範進行 橋梁動力學設計、深人研究橋梁結構動力問題奠定基礎。本教材面向高等學校研究生教學，也可作為髙等學校土木、交通、水利等工 程相關專業本科生學習橋梁結構動力學、橋梁抗風設計、橋梁抗震設計等課程教 學參考書，並可供相關科研人員和工程設計人員參考。