發(fā)布時(shí)間：2023-01-29 13:50:53 發(fā)布者:市場(chǎng)部 閱讀數(shù)次：4541 次
索纜結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)承力體系的一個(gè)重要類型，憑借其優(yōu)美的建筑造型和良好的結(jié)構(gòu)性能，被廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)廠房、大型場(chǎng)館、高聳和大跨度橋梁等建筑結(jié)構(gòu)中。
作為索纜結(jié)構(gòu)的最基本構(gòu)件，拉索通過(guò)軸向拉伸能力來(lái)抵抗外荷載作用，使得鋼材的強(qiáng)度得以充分利用。同時(shí)，由于拉索自重輕、強(qiáng)度高，以及施工便捷等特點(diǎn)，不僅被直接應(yīng)用于各類工程結(jié)構(gòu)中，而且還成為復(fù)雜索纜結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件被現(xiàn)代工程所廣泛使用。隨著社會(huì)需求的增加，伴隨著大跨和高聳建筑如雨后春筍般的出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)用索的長(zhǎng)度也在不斷突破。1993年上海楊浦大橋的最長(zhǎng)拉索達(dá)330m，1999年日本Tatara橋的最長(zhǎng)拉索達(dá)540m，蘇通大橋上最長(zhǎng)的斜拉索接近600m，而沙特阿拉伯在建的Kingdom Tower中最長(zhǎng)索的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度已超過(guò)700m。
為了形成合理空間結(jié)構(gòu)受力體系，或者為了改善結(jié)構(gòu)的某些受力性能，現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論常常將柔性拉索、彈性或剛性支撐元件、連接構(gòu)件、減振元件等組合使用，形成更為復(fù)雜的索纜體系，使得拉索材料的強(qiáng)大抗拉能力在整個(gè)3D空間內(nèi)按照設(shè)計(jì)者的意愿來(lái)任意分布，起到改善結(jié)構(gòu)的空間協(xié)調(diào)能力和其他力學(xué)性能的作用，從而使結(jié)構(gòu)的整體跨度和性能得到更大程度的提升。近幾十年來(lái)，復(fù)雜索纜體系被越來(lái)越多地用于大跨斜拉橋、懸索橋、拱橋，也用于各種場(chǎng)館等大跨結(jié)構(gòu)。
不管是單根拉索，還是由主要承力元件——拉索構(gòu)成的索纜結(jié)構(gòu)，它們一個(gè)共同的突出問(wèn)題就是，由于拉索長(zhǎng)細(xì)比大，橫向剛度和內(nèi)阻尼很小，在風(fēng)荷載、移動(dòng)荷載等的影響下，容易產(chǎn)生各種類型的振動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致內(nèi)部鋼絲中產(chǎn)生交變應(yīng)力。這種振動(dòng)現(xiàn)象不僅會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的動(dòng)力穩(wěn)定性、安全性問(wèn)題，而且也會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞耐久性和使用性。過(guò)大的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致拉索拉斷，危及結(jié)構(gòu)安全；無(wú)時(shí)不在的環(huán)境振動(dòng)是拉索疲勞的主要誘因，在自然環(huán)境的侵蝕性耦合條件下，疲勞腐蝕更是影響索纜結(jié)構(gòu)壽命的殺手；當(dāng)然，過(guò)大的振動(dòng)，也會(huì)對(duì)斜拉橋的安全運(yùn)營(yíng)和正常使用帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)，同時(shí)還會(huì)影響行車舒適度甚至給行人帶來(lái)視覺(jué)上、心理上的恐慌。這些問(wèn)題都與索纜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析有關(guān)?？梢赃@樣認(rèn)為，對(duì)于索纜結(jié)構(gòu)體系，其動(dòng)力學(xué)分析問(wèn)題已超越其靜力分析問(wèn)題，成為此類工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)期性能監(jiān)控與維護(hù)、振動(dòng)控制的關(guān)鍵問(wèn)題。
淡丹輝 韓飛 徐斌 著
ISBN：978-7-5478-5750-2
定價(jià)：290.00元
工程中用作承力的索纜結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)屬于張緊力來(lái)提供剛度，因此其動(dòng)力分析問(wèn)題多屬于小垂度張緊拉索問(wèn)題。對(duì)于單索的動(dòng)力學(xué)分析問(wèn)題而言，在某些情況下可以用簡(jiǎn)化力學(xué)模型（如張緊弦）予以解決，并不存在任何難度；然而，在如下一些情況下，其動(dòng)力學(xué)分析問(wèn)題就變得非常困難，已有的動(dòng)力分析理論已經(jīng)不足以解決問(wèn)題，需要進(jìn)行專門動(dòng)力分析理論和方法研究：
(1)對(duì)分析精度敏感，且需要考慮更多拉索設(shè)計(jì)參數(shù)和邊界條件的情況，比如短索、復(fù)合索情況，以及需要精確識(shí)別控制拉索單索的動(dòng)力學(xué)行為的情況。
(2)為了改善動(dòng)、靜力性能而在端部或中部附加一些橫向受力元件的拉索體系，如索-阻尼器系統(tǒng)、索-質(zhì)量塊系統(tǒng)和索-彈簧系統(tǒng)等。
(3)多個(gè)拉索構(gòu)件組成的空間索網(wǎng)結(jié)構(gòu)、索于剛性構(gòu)件組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)等。
上述3種情形下的索纜結(jié)構(gòu)，已不同于簡(jiǎn)單的單索體系，其復(fù)雜程度不僅體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)型上，而且體現(xiàn)在其動(dòng)力學(xué)行為上。以單索附加橫向力元件組成的最簡(jiǎn)單索纜體系為例，由于橫向力元件的存在并參與受力，不僅會(huì)改變拉索系統(tǒng)的靜力特性，同時(shí)也會(huì)改變系統(tǒng)的動(dòng)力行為和特性。這種改變也給利用已有的拉索動(dòng)力分析方法進(jìn)行動(dòng)力行為和特性分析帶來(lái)很大的困難。
可見(jiàn)，索纜結(jié)構(gòu)雖然這可以一定程度上改善單個(gè)拉索的動(dòng)力性能，但同時(shí)也不可避免地增加了動(dòng)力分析的難度。已有的動(dòng)力學(xué)分析方法已經(jīng)難于解決復(fù)雜索纜體系的動(dòng)力學(xué)分析問(wèn)題。因此，鑒于現(xiàn)代土木工程結(jié)構(gòu)對(duì)于復(fù)雜索纜系統(tǒng)的日益增長(zhǎng)的需求，以及對(duì)其精確動(dòng)力學(xué)分析的需求，迫切需要研究發(fā)展一套專門用于復(fù)雜索纜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析理論和方法。
本書(shū)特點(diǎn)：
動(dòng)力學(xué)分析是索纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、服役期性能監(jiān)測(cè)與維護(hù)、振動(dòng)控制的關(guān)鍵問(wèn)題。隨著現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)跨度和高度的不斷增長(zhǎng)，復(fù)雜索纜體系成為一種必然選擇。在此情況下，已有的針對(duì)簡(jiǎn)單、高效、高精度的解析方法來(lái)分析復(fù)雜索纜體系的動(dòng)力問(wèn)題，已成為一個(gè)迫切需要解決的難題。本書(shū)主要介紹了基于動(dòng)剛度理論的復(fù)雜索纜系統(tǒng)的動(dòng)力分析理論方法，以解決復(fù)雜索纜系統(tǒng)的動(dòng)力特性分析、索力監(jiān)測(cè)與識(shí)別、系統(tǒng)參數(shù)識(shí)別、振動(dòng)控制、索纜疲勞狀態(tài)智慧感知和疲勞壽命預(yù)測(cè)等問(wèn)題。
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