桥梁结构理论与计算方法（第2版） [Theory and Calculation Method of Bridge Structures] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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贺拴海 著

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• 桥梁工程
• 结构力学
• 有限元分析
• 桥梁设计
• 桥梁计算
• 结构理论
• 土木工程
• 桥梁结构
• 高等教育
• 教材

出版社： 人民交通出版社股份有限公司

ISBN：9787114140587

版次：2

商品编码：12275079

包装：精装

外文名称：Theory and Calculation Method of Bridge Structures

开本：16开

出版时间：2017-11-01

用纸：胶版纸

页数：839

字数：1284000

内容简介

　　《桥梁结构理论与计算方法（第2版）》系统介绍了桥梁结构的现代静力计算原理、理论及方法。内容包括：桥梁结构的线性、非线性整体分析，桥跨结构计算理论，薄壁箱梁理论，混凝土桥梁计算理论，斜弯桥及异形桥梁计算理论，拱桥计算理论，索支承桥计算理论，桥梁结构的特殊计算问题等。
　　《桥梁结构理论与计算方法（第2版）》着重于理论、原理及方法的叙述、推导、相关应用示例及其评述，与其相关的基础知识较少涉及。
　　《桥梁结构理论与计算方法（第2版）》可作为桥梁工程方向的研究生学习用书，亦可作为高等院校教师教学及研究参考书，也可供从事桥梁及结构工程专业的高级技术人员参考使用。

内页插图

目录

绪论
本章参考文献

第1篇 桥梁结构数值分析方法
1 桥梁结构有限元分析方法
1．1 有限元方法及桥梁结构的数值模拟
1．1．1 结构的有限元分析
1．1．2 桥梁结构的模型化及建模方法
1．1．3 数值模拟方法
1．2 桥梁结构数值分析的单元应用
1．2．1 桁架结构及杆单元
1．2．2 梁式结构及其单元
1．3 复杂组合截面桥梁结构分析的虚拟层合单元
1．3．1 经典的三维实体等参元
1．3．2 退化的实体单元
1．3．3 三维梁单元
1．3．4 虚拟层合单元
1．3．5 桥梁结构的虚拟层合单元建模建议
1．3．6 箱梁结构的叠合单元法
1．4 单元尺寸、局部及孔道模拟
1．4．1 单元选择及模型尺寸
1．4．2 局部模拟
1．4．3 孔道的影响模拟
1．5 小结
本章参考文献
2 大跨径桥梁结构整体近似分析
2．1 子结构法、能量原理及变形协调法
2．2 桥梁结构分析的子结构法
2．2．1 变截面梁式结构分析
2．2．2 变截面连拱结构分析
2．2．3 分析实例
2．3 桥梁结构分析的最小势能原理
2．3．1 变截面连续梁桥分析
2．3．2 斜拉桥分析
2．4 桥梁结构分析的变形协调法
2．4．1 中（下）承式拱桥分析
2．4．2 斜拉桥分析
2．4．3 斜拉—自锚式悬索组合体系桥的能量原理—变形协调法分析
2．5 小结
本章参考文献
3 桥梁结构的非线性有限元方法
3．1 工程结构的非线性
3．1．1 结构非线性问题
3．1．2 桥梁结构的非线性
3．2 桥梁结构的材料非线性有限元方法
3．2．1 材料非线性问题的平衡方程
3．2．2 非线性问题的增量理论
3．2．3 材料非线性问题的迭代求解方法
3．3 桥梁结构几何非线性有限元方法
3．3．1 几何非线性问题的拉格朗日列式法
3．3．2 杆系结构的U．L．列式及其迭代求解法
3．3．3 平面杆、梁单元及索单元的切线刚度矩阵
3．3．4 轴力（弯矩）对弯曲（轴向）刚度的影响
3．4 活载非线性分析
3．5 非线性分析中的增量步长与收敛判断
3．5．1 增量步长
3．5．2 收敛判断
……

第2篇 桥跨结构分析理论
第3篇 薄壁箱梁分析理论
第4篇 混凝土桥梁分析理论
第5篇 斜弯桥及异型桥梁计算理论
第6篇 拱桥计算理论
第7篇 索支承桥梁计算理论
第8篇 桥梁结构的特殊计算问题

前言/序言

　　进入21世纪以来，我国交通与桥梁事业迅猛发展，桥梁建设成就举世瞩目，桥梁工程学科的整体水平已进入国际先进行列。随着建设及维护的需要，桥梁结构及其研究工作亦具有与时俱进的特点，呈现出向长（跨径长）、大（规模大）、新（结构新）、柔（刚度柔）、精（分析精）发展的趋势。研究难点不断被突破，新的问题又不断涌现，解决问题的理论、方法和技术不断向纵深发展。
　　本书作为长安大学桥梁工程方向研究生专业学位课的主要教学参考书，自2004年第一版面世以来，已经过了十余个年头，十多年中，桥梁工程学科及桥梁建设发生了巨大变化，特别是计算机的应用及数值分析的普及，使桥梁工程这门古老的学科焕发出时代的风采，从简单的同性杆、梁、板、拱、索等的弹性分析、弹塑性分析，进入到杆系、梁群、异性板、组合结构、异形结构、索支承桥的弹性简化计算、弹塑性分析、局部精细分析、极端问题分析、复杂组合结构及大型结构的各种计算，使得大多数常规桥梁结构的分析问题已经得到解决。在此过程中，产生了大量新的研究成果。鉴于此，改版时补充桥梁结构分析的新方法、新理论、新思路和研究的新成果就成为首选，而是否保留第一版中传统的桥梁分析理论和方法，成为一个艰难的抉择。保留无新意，去掉无法满足教学要求。考虑再三决定保留但改造传统理论，更换部分过时内容，增加新的研究成果，既作为研究生教学参考用书，总结近年来桥梁结构计算理论、数值分析与结构设计方面的研究成果，又展示桥梁工程领域近年来的发展与创新。全书共8篇28章，保留了第一版的基本格局，但进行了必要的调整、修订与补充，修订及补充的具体内容如下：混凝土桥梁的墩顶块、劲性骨架合龙段、新旧结构相互作用、大体积混凝土水化热效应、牛腿结构、预应力结构开裂、永存预应力预测等的数值模拟及结构D区分析，波形钢腹板箱梁、异形桥的空间分析，结构火灾的热力耦合效应、部分斜拉桥计算、斜拉一悬索组合体系、不同徐变收缩模式的对比、加固后结构的刚度及裂缝等分析及计算示例等。目的在于为桥梁工程方向的研究生打下一个坚实而宽广的从事科学研究的理论基础，掌握现代结构分析的基本理论、方法和技巧，供不同研究方向的读者可有选择地进行研究。

《桥梁结构理论与计算方法（第2版）》：一部深入解析桥梁工程精髓的力作 本书，[《桥梁结构理论与计算方法（第2版）》] ，并非对已有著作的简单复刻，而是对桥梁工程领域核心理论与实践方法的深刻探索与全新解读。它以严谨的学术态度、清晰的逻辑脉络，为广大桥梁工程师、结构设计师、以及相关专业的学生提供了一套全面、深入的学习与参考体系。本书的精髓在于其对“理论”与“计算方法”这两个桥梁工程基石的有机结合，力求在理解深层原理的同时，掌握切实可行的工程实践工具。 第一部分：理论基石——夯实桥梁工程的认知基础 本书的理论部分，着重于构建坚实的桥梁工程认知框架。它并非罗列枯燥的公式，而是从物理学、材料力学、弹性力学等基础学科出发，循序渐进地引入桥梁结构所特有的力学行为。 桥梁的受力特性与分类： 首先，本书详细阐述了各类桥梁（如梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等）在不同荷载作用下的基本受力特点。这包括静力分析，如恒载、活载（车辆、人群、风、地震等）对结构的影响，以及动力分析，特别是地震和风振响应。通过对这些基本受力特性的深入剖析，读者能够直观地理解不同结构形式的优势与劣势，为后续的设计与计算奠定基础。 材料的力学性能与桥梁应用： 桥梁结构的性能高度依赖于所使用的材料。本书深入探讨了混凝土（包括普通混凝土、高性能混凝土）、钢材（普通钢、高强度钢、耐候钢）、复合材料等桥梁常用材料的力学性能，如弹性模量、屈服强度、抗拉强度、抗压强度、疲劳性能、徐变与收缩特性等。更重要的是，本书结合材料的微观结构和宏观表现，分析了这些材料在实际桥梁工程中的应用原则、设计考量以及可能出现的性能退化机制。 结构分析的基本理论： 桥梁结构的分析离不开力学理论的支持。本书系统梳理了结构分析的经典方法，包括静不定结构分析（如荷载法、位移法）、能量原理（如虚功原理、卡斯蒂里亚诺定理）、有限元分析的基本概念与发展。在介绍这些理论时，本书强调了其在桥梁工程中的具体应用场景，例如，如何利用能量原理推导结构变形，如何理解有限元方法如何将复杂结构离散化以求解。 稳定性与屈曲分析： 对于一些细长或受压的桥梁构件（如斜腿刚构、压弯构件、压杆），稳定性是至关重要的设计考量。本书详细介绍了稳定性理论，包括欧拉临界力、屈曲模态等概念，并阐述了如何针对不同的结构形式和构件进行稳定性验算，确保桥梁在荷载作用下不会发生失稳破坏。 疲劳与断裂力学： 桥梁结构长期承受反复荷载，疲劳破坏是其主要失效模式之一。本书深入探讨了疲劳的机理、S-N曲线、应力集中对疲劳寿命的影响，并引入了断裂力学概念，分析了裂纹扩展的规律与控制方法。这部分内容对于保障桥梁结构的长期安全服役具有极其重要的意义。 第二部分：计算方法——赋能桥梁工程的实践智慧 在坚实的理论基础上，本书将重点聚焦于桥梁工程的计算方法，涵盖了从传统方法到现代数值模拟的广泛内容。 经典结构分析方法与桥梁应用： 虽然现代数值方法日益普及，但经典的解析方法在理解结构行为和进行初步估算时仍然不可或缺。本书复习和深化了力矩分配法、荷载法、位移法等在梁桥、连续梁桥、刚构桥等结构分析中的应用。同时，它还会探讨这些方法的局限性，以及如何将其与近似方法结合，提高计算效率。 有限元方法在桥梁工程中的实践： 有限元方法（FEM）是当前桥梁结构分析中最强大、最常用的工具。本书将详细介绍FEM的原理、建模技术、单元选择、边界条件设置、荷载施加等关键环节。它会涵盖各类桥梁结构（如梁式桥、拱式桥、斜拉桥、悬索桥、组合结构桥）的二维和三维建模，以及如何通过FEM进行静力分析、动力分析（包括模态分析、响应谱分析、时程分析）、非线性分析（如材料非线性、几何非线性）等。本书还会强调有限元模型验证与结果判读的重要性。 荷载组合与安全设计： 桥梁的设计必须考虑多种荷载的组合效应。本书系统介绍了现行桥梁设计规范中关于荷载组合的原则和方法，包括恒载、活载、风荷载、地震荷载、温度作用、收缩徐变等。它将指导读者如何根据不同的荷载组合，计算出结构的最不利内力，并进行强度、刚度、稳定性等方面的验算，确保桥梁的安全性和适用性。 动力分析与抗震设计： 桥梁的动力响应，特别是地震响应，是其安全性的重要考量。本书深入讲解了地震波的特性、场地土的影响、反应谱理论、模态叠加法、时程分析法等抗震设计的基本原理和计算方法。它将指导读者如何根据场地地震危险度，选择合适的地震动输入，进行桥梁的抗震验算，并提出相应的抗震构造措施。 风振分析与控制： 大跨度桥梁尤其容易受到风的影响，产生风振现象。本书介绍了风荷载的统计特性、风洞试验技术、以及风振响应的计算方法，包括静力法、动力法等。它还将探讨一些减缓风振的措施，如风嘴、调谐质量阻尼器等，为大跨度桥梁的设计提供指导。 非线性分析技术： 随着计算能力的提升，非线性分析在桥梁工程中的应用越来越广泛，尤其是在预测结构的极限承载能力、分析复杂破坏机理方面。本书将介绍材料非线性（如混凝土的开裂、钢材的塑性）、几何非线性（如大变形、P-Delta效应）的分析方法，以及如何利用这些方法进行桥梁的承载能力评估和风险分析。 桥梁结构健康监测与评估： 桥梁的长期服役需要进行持续的健康监测。本书简要介绍了一些桥梁结构健康监测的常用技术，如应变监测、位移监测、振动监测等，以及如何利用监测数据对桥梁的实际性能进行评估和预测。 第三部分：工程实践的深化与展望 除了核心的理论与计算方法，本书还注重将这些知识与实际工程紧密结合，并对未来发展进行展望。 桥梁设计中的关键环节： 本书会通过案例分析或专题讨论，深入阐述桥梁设计过程中的关键环节，如初步设计、施工图设计、特殊结构的设计考量（如连续梁桥的挂篮施工、斜拉桥的索力调整、悬索桥的张拉控制等）。 现代计算软件的应用指导： 尽管不直接提供具体软件的操作教程，本书会指明当前主流桥梁结构分析软件（如ANSYS, SAP2000, MIDAS Civil等）所能实现的功能，并强调读者应如何根据所学的理论和计算方法，有效地使用这些软件，正确建立模型、进行分析、并判读结果。 桥梁工程的未来发展趋势： 面对日益复杂的工程挑战和不断进步的技术手段，本书也会对桥梁工程的未来发展进行展望，例如智能建造、BIM技术在桥梁工程中的应用、新型材料与结构体系的探索、以及可持续发展理念在桥梁设计中的体现等。 本书的价值所在： 《桥梁结构理论与计算方法（第2版）》的价值在于其全面性、系统性、以及理论与实践的深度融合。它不仅仅是一本教科书，更是一位经验丰富的导师，带领读者一步步走入桥梁工程的殿堂。通过阅读本书，读者能够： 建立扎实的理论根基： 深刻理解桥梁结构的行为机理，掌握分析与设计的基本原则。 掌握精湛的计算技能： 熟练运用各种计算方法，尤其是在有限元分析领域，能够独立完成复杂桥梁结构的分析。 提升工程实践能力： 将理论知识转化为解决实际工程问题的能力，能够进行科学、经济、安全的桥梁设计。 把握行业发展前沿： 了解桥梁工程的最新技术和发展趋势，为未来的职业生涯做好准备。 总之，《桥梁结构理论与计算方法（第2版）》是一部凝聚了作者心血与智慧的桥梁工程百科全书，它将为每一位致力于桥梁工程事业的专业人士，提供一份宝贵的知识财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书脊挺括，封面设计风格稳重，书名“桥梁结构理论与计算方法（第2版）”简洁明了，透露着一股专业与权威的气息。作为一名在相关领域有一定经验的工程师，我一直在寻找一本能够全面梳理桥梁结构设计理论、并提供实用计算方法的参考书。我希望这本书能够涵盖桥梁结构设计的主要内容，从基本的材料力学原理到复杂的动力分析，都能有深入的探讨。我尤其关注书中关于混凝土桥梁、钢桥梁以及组合结构桥梁的设计理论和计算方法，希望能有详细的阐述。对于预应力混凝土桥梁的设计，以及斜拉桥、悬索桥等大跨度桥梁的结构体系和施工控制，如果书中能有独到的见解和详实的计算实例，那将非常有价值。此外，我希望书中能够结合最新的设计规范和技术标准，提供切实可行的计算流程和方法，并对一些关键的设计细节进行深入剖析。这本书在我看来，是一本能够帮助我巩固现有知识、拓展新视野的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的书名，我脑海中立刻浮现出那些蜿蜒伸展、横跨天堑的壮丽桥梁。我一直对桥梁建造中所蕴含的工程智慧和科学原理感到好奇，而这本书的书名恰恰点明了这一点。我期待书中能够深入探讨桥梁结构的基本力学概念，例如应力、应变、弹性模量、泊松比等，并详细解释这些概念在桥梁设计中的具体应用。我希望书中能够清晰地介绍不同荷载类型（恒载、活载、风荷载、地震荷载等）的计算方法，以及如何进行荷载组合和荷载效应分析。对于各种桥梁结构形式（如梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等）的设计原理和结构特点，我更是充满了求知欲，希望书中能够提供详尽的介绍和对比分析。此外，考虑到桥梁作为长期服役的结构，我对书中关于材料耐久性、疲劳寿命以及结构可靠性等方面的论述也尤为关注。如果书中还能结合一些实际工程案例，分析其设计思路和施工难点，那将使我受益匪浅，更直观地理解理论知识的实际价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量相当不错，纸张厚实，印刷清晰，拿在手里很有分量，透露出一种严谨踏实的学术气息。作为一名在桥梁设计一线工作的工程师，我深知理论与实践相结合的重要性。这本书的标题“理论与计算方法”正是我所需要的，它暗示着这本书不仅会提供深厚的理论基础，更会包含实际操作的计算指南。我非常关注书中是否能够详细介绍各种荷载组合的规范要求，以及如何进行结构内力分析和变形计算。特别是对于一些复杂结构，比如箱梁、连续梁、甚至是一些非线性结构的分析，如果书中能提供清晰的求解流程和数值方法，那将是极大的帮助。我希望能看到书中包含一些最新的设计规范解读，以及在计算方法上是否有更高效、更精确的软件应用指导。另外，对于一些常见的设计难题，比如裂缝控制、应力集中、挠度超限等问题的处理方法，我也期待书中能有详实的论述和解决方案。这本书在我眼中，更像是一本随时可以翻阅的“工具书”，能够为我日常工作提供可靠的参考。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，首先映入眼帘的是沉稳的封面设计和清晰的书名，这让我觉得它是一本非常严谨的学术著作。我是一名桥梁工程专业的学生，目前正处于学习的关键时期，对于桥梁结构理论和计算方法有着迫切的学习需求。我特别希望能在这本书中找到对桥梁结构受力分析的详细讲解，例如如何运用静力学和动力学原理来分析桥梁在各种荷载作用下的内力和位移。对于有限元分析方法在桥梁结构计算中的应用，我也非常感兴趣，希望书中能提供清晰的算法介绍和实际操作指导。此外，关于桥梁的抗震设计、风振分析以及动力响应等方面的内容，如果书中能够有系统的阐述，那我将非常欣喜。我期待书中能够包含丰富的数学公式和推导过程，以便我能够真正理解理论的来龙去脉。当然，适量的工程实例和图表对于加深理解也至关重要。总而言之，这本书在我看来，是通往桥梁工程深层次知识殿堂的一把钥匙。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大方，书名“桥梁结构理论与计算方法（第2版）”字体清晰，排版也很舒适，让人一看就觉得是专业领域的力作。我一直对桥梁工程抱有浓厚的兴趣，尤其是那些横跨江河湖海的宏伟建筑，它们不仅是交通的动脉，更是人类智慧和勇气的结晶。这本书的出现，无疑为像我这样想要深入了解桥梁背后奥秘的读者提供了一个绝佳的窗口。我尤其期待书中能够深入浅出地讲解桥梁结构的基本原理，比如各种荷载的分析、材料的力学性能、以及不同类型桥梁（如梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等）的设计理念和计算步骤。希望书中能够有丰富的图示和案例分析，这样即使是初学者也能更容易地理解复杂的概念。而且，作为“第2版”，我更希望能看到一些更新的理论和技术，比如在抗震设计、疲劳分析、新材料应用等方面是否有新的突破和进展。总而言之，这本书给我的第一印象非常专业且有深度，充满了学习的动力。