預應力混凝土斜拉橋長期荷載作用下時變效應分析（簡體書）

《預應力混凝土斜拉橋長期荷載作用下時變效應分析》分五章：第1章介紹了預應力混凝土斜拉橋與時間有關的效應及國內外研究現狀；第2章針對鋼筋混凝土橋樑結構存在的開裂問題，選取混凝土材料在複雜應力狀態下的三參數破壞準則，給出含有任意個裂縫帶混凝土三向應力下的本構關係；第3章提出適用於預應力混凝土斜拉橋主箱梁分析的薄壁箱梁空間計算的組合式加筋混凝土板梁有限元法；第4章系統論述預應力混凝土斜拉橋與時間有關的效應分析原理，主要包括斜拉索時變、混凝土收縮徐變、溫度作用等與時間有關的因素對橋樑的影響及其分析方法；第5章建立大跨度預應力混凝土斜拉橋長期荷載作用下時變效應分析空間整體有限元力學模型，分析結構在長期荷載作用下經過彈性、開裂以及與時間有關因素影響下的結構響應。
《預應力混凝土斜拉橋長期荷載作用下時變效應分析》可供土木工程（尤其是橋樑結構工程）領域的工程設計人員、研究人員以及相關專業的高年級本科生、研究生參考使用。

黃娟，1972年1月出生，2008年獲華南理工大學結構工程專業博士學位，2009～2011年在華南理工大學力學博士後流動站做博士後研究工作。2011年進入廣東工業大學土木與交通工程學院道橋與交通運輸系從事教學和科研工作。致力於橋樑結構穩定與振動及既有橋樑結構病害機理分析、評估與診治研究。作為主要研究人員參加“既有梁橋與拱橋的病害診治技術”項目，其成果獲教育部科學進步獎一等獎。

《預應力混凝土斜拉橋長期荷載作用下時變效應分析》可供土木工程（尤其是橋梁結構工程）領域的工程設計人員、研究人員以及相關專業的高年級本科生、研究生參考使用。

第1章緒論
1.1預應力混凝土斜拉橋長期荷載作用下的時變效應
1.2既有預應力混凝土斜拉橋時變效應分析的必要性
1.3預應力混凝土斜拉橋時變因素的研究現狀
1.3.1拉索時變效應分析現狀
1.3.2混凝土收縮徐變研究現狀
1.3.3溫度效應研究現狀
1.4薄壁箱梁結構研究現狀
1.5本書的主要工作

第2章大型鋼筋混凝土結構本構模型
2.1概述
2.2複雜應力狀態下混凝土破壞準則
2.3混凝土等效單軸應力—應變本構模型
2.3.1模型描述
2.3.2加載面函數
2.3.3單軸應力—應變狀態
2.3.4等效單軸應力—應變關係
2.4開裂混凝土的有限元模擬
2.4.1柱狀骨料咬合模型
2.4.2混凝土開裂後的有限元模擬
2.4.3積分點區域特徵尺寸
2.5裂縫處鋼筋軸向效應及銷栓作用
2.5.1黏結滑移的鋼筋軸向效應
2.5.2鋼筋的銷栓作用
2.6模式校核
2.7小結

第3章鋼筋混凝土薄壁箱梁空間計算的組合式加筋混凝土板梁有限單元法
3.1概述
3.2箱梁組合式加筋混凝土板梁有限元法分析思路
3.3薄壁箱梁混凝土板梁有限元模式
3.3.1基本假定
3.3.2箱梁的整體位移模式
3.3.3箱梁的板梁子單元分析
3.3.4箱梁截面自由度與其板梁子單元自由度的轉換矩陣
3.3.5薄壁箱梁梁段單元混凝土的總體剛度矩陣
3.4箱梁組合式加筋混凝土有限元模式
3.4.1模式的基本特徵
3.4.2計人鋼筋貢獻的單元剛度矩陣及內力等效結點荷載向量
3.5斜拉橋塔柱及拉索位移
3.5.1塔位移
3.5.2拉索位移
3.6算例分析
3.7小結

第4章預應力混凝土斜拉橋與時間有關的效應分析
4.1概述
4.2斜拉索時變效應分析
4.2.1拉索銹蝕的表徵
4.2.2拉索等效彈性模量法
4.2.3Ernst公式的局限性
4.2.4計人銹蝕和索力鬆弛影響的懸鏈線索單元
4.3預應力混凝土斜拉橋混凝土收縮徐變分析
4.3.1共軛斜量法在BP2模式Dirichlet級數參數辨識中應用
4.3.2初應變法在預應力混凝土斜拉橋收縮徐變分析中的程序實現
4.3.3算例分析
4.4預應力混凝土斜拉橋溫度效應分析
4.4.1溫度場的影響因素和特點
4.4.2確定結構溫度場分佈
4.4.3溫度應力分析
4.4.4程序實現
4.4.5算例分析
4.5小結

第5章大跨度預應力混凝土斜拉橋長期荷載作用下時變效應工程實例分析
5.1概述
5.2工程背景
5.3預應力混凝土斜拉橋時變效應現場測試及結果分析
5.3.1時變效應現場測試
5.3.2索力測試結果及分析
5.3.3應變測試結果及分析
5.3.4撓度測試結果及分析
5.4運營期間預應力混凝土斜拉橋時變效應理論分析及工程應用
5.4.1計算模型及增量平衡方程
5.4.2主箱梁撓度變形分析
5.4.3主箱梁空間應力分析
5.5小結

第6章結論與展望
6.1主要結論
6.2工作展望

參考文獻

Ghali最早提出了徐變效應的逐步計算法。逐步計算法以線性徐變理論和疊加原理為基礎，在應力遞增的徐變分析中給出了相當高的精度；由于徐變有滯后變形的性質，在應力遞減的徐變分析中逐步計算法將高估徐變恢復的影響。
（5）增量形式遞推法
利用指數函數“記憶”的特點，用指數函數表示徐變特性時能給徐變問題的解答帶來很大方便；同時，當把計及徐變的混凝土應力、應變關系寫成增量形式時，由于指數函數可提出公因子，可以使增量形式方程中只包含當前狀態的變量，不必存儲應力歷史。
文獻[45]討論了混凝土Dirichlet級數表示的徐變函數。基于指數函數形式及Dirichlet級數表示的徐變度，Zienkiewicz和Waston、Taylor曾提出了等步長的顯式解法，中國水利水電科學研究院朱伯芳改進了此算法，使之能適用于變步長的情形，文獻[42]給出了隱式解法。
基于指數函數形式的徐變函數所建立的增量形式的遞推公式，其主要優點是可壓縮存儲量。對于徐變函數的擬合，可以通過實驗數據或規范模型數據來進行，利用現行的MATLAB工具可以方便地實現。高鄭國等利用混凝土徐變恢復函數與徐變度函數建立了基于等效歷史應力假定的雙功能徐變函數表達式。李國平對我國《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTJ 023—85）進行了擬合。但是，在沒有混凝土結構相應素混凝土徐變資料情況下進行徐變分析時，現行規范公式及BP和B3模式等較流行徐變模型大都為非指數函數形式，如何將它們轉化為指數形式將是困難的，尤其當Dirichlet級數中包括可恢復徐變項時，可恢復徐變項的系數獲得將更困難。因此，基于指數函數表示的增量形式遞推法的使用受到了很大的限制。
1.3.3溫度效應研究現狀
20世紀50年代初，前聯邦德國學者從混凝土橋墩裂縫的現場調查中認識到溫度應力對混凝土結構的重要性，我國鐵道部大橋局曾在20世紀50年代末對實體混凝土橋墩的溫差應力做了調研工作。在溫度應力研究的起步階段，國內外都以年溫變化產生的均勻溫度分布為依據。直到20世紀60年代初英國Stephenson D.A.的研究成果，才使對溫度應力的研究從考慮一般的氣溫作用進入到考慮日照作用的新階段。