復(fù)合材料斜拉橋設(shè)計理論研究內(nèi)容簡介

《復(fù)合材料斜拉橋設(shè)計理論研究》是貴州民族學(xué)院2007年度學(xué)術(shù)文庫（博士論著）書目之一，書中的主要內(nèi)容有以下幾個方面：復(fù)合材料斜拉橋設(shè)計的意義，變物性非均質(zhì)復(fù)合材料力學(xué)性質(zhì)研究，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的初應(yīng)力問題，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)斜拉橋箱梁扭轉(zhuǎn)分析，斜拉橋幾何非線性簡化分析等。

王建平，男，1962年2月出生。漢族,湖北武漢人。1983年華中科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院船舶內(nèi)燃機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位；1992年武漢理工大學(xué)理學(xué)院固體力學(xué)專業(yè)碩士研究生畢業(yè)，獲碩士學(xué)位：2001武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院結(jié)構(gòu)工程專業(yè)博士研究生畢業(yè)，獲博士學(xué)位。共主持科研項(xiàng)目八項(xiàng)，其中省部級項(xiàng)目四項(xiàng)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文二十余篇。其中兩篇被SCI收錄。一篇被EI收錄，多篇在核心刊物上發(fā)表。現(xiàn)任貴州民族學(xué)院校長助理兼建筑工程學(xué)院院長。

緒論

第一章復(fù)合材料斜拉橋設(shè)計的意義

1.1斜拉橋及其發(fā)展

1.1.1斜拉橋及其優(yōu)點(diǎn)

1.1.2斜拉橋在世界及中國的發(fā)展

1.2斜拉橋設(shè)計理論基礎(chǔ)及其發(fā)展

1.3復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)

1.3.1復(fù)合材料結(jié)構(gòu)

1.3.2復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

1.4復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在工程上的應(yīng)用

1.5復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在橋梁工程上的應(yīng)用

1.6本書研究的主要內(nèi)容

第二章變物性非均質(zhì)復(fù)合材料力學(xué)性質(zhì)研究

2.1基本理論

2.1.1質(zhì)量守恒定律

2.1.2動量守恒定律

2.1.3動量矩守恒定律

2.1.4熱力學(xué)第一定律

2.1.5熱力學(xué)第二定律

2.1.6傅立葉（Fourier）定律

2.2本構(gòu)方程的初始形態(tài)——本構(gòu)關(guān)系

2.3本構(gòu)方程

2.4熱傳導(dǎo)方程

2.5算例

2.5.1有限元分析模型

2.5.2變物性的考慮

2.6小結(jié)

第三章復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的初應(yīng)力問題

3.1有限位移彈性理論

3.1.1Lagronge應(yīng)變張量

3.1.2有限位移彈性理論的應(yīng)力分析和平衡方程

3.1.3小位移彈性理論的應(yīng)力分析和平衡方程

3.1.4應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系

3.2虛功原理

3.2.1小位移彈性理論虛功原理_

3.2.2有限位移彈性理論的虛功原理

3.3初應(yīng)力問題

3.4算例

3.4.1復(fù)合材料制備時的初應(yīng)力

3.4.2復(fù)合材料受外載荷作用時，由于非線性效應(yīng)產(chǎn)生的初應(yīng)力

3.4.3在長期載荷作用下初應(yīng)力的考慮與影響

3.5小結(jié)

第四章復(fù)合材料結(jié)構(gòu)斜拉橋箱梁扭轉(zhuǎn)分析

4.1復(fù)合材料的等代處理

4.1.1層合梁的抗彎剛度和應(yīng)力

4.1.2層合梁的剪應(yīng)力

4.2復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的等代處理

4.2.1蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的密度計算

4.2.2蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的等效彈性模量計算

4.3復(fù)合材料蜂芯箱梁扭轉(zhuǎn)分析基本理論

4.3.1應(yīng)力、應(yīng)變和位移表達(dá)式

4.3.2復(fù)合材料薄壁桿件扭轉(zhuǎn)分析基本方程

4.3.3復(fù)合材料薄壁直桿剛度矩陣

4.4復(fù)合材料蜂芯箱梁扭轉(zhuǎn)分析工程計算

4.4.1翹曲函數(shù)的連續(xù)性方程

4.4.2自由扭轉(zhuǎn)

4.4.3約束扭轉(zhuǎn)

4.4.4復(fù)合材料蜂芯箱梁約束扭矩剛度矩陣

4.5算例

4.5.1蜂窩夾層板等效模型的數(shù)值驗(yàn)證

4.5.2復(fù)合材料箱梁扭轉(zhuǎn)中非線性問題的數(shù)值分析結(jié)果

4.6小結(jié)

第五章斜拉橋幾何非線性簡化分析

5.1概況

5.1.1經(jīng)典設(shè)計中遇到的難點(diǎn)

5.1.2斜拉橋非線性結(jié)構(gòu)問題

5.1.3本章研究的主要內(nèi)容

5.2垂度效應(yīng)——單根斜拉索的幾何非線性分析

5.2.1斜拉索非線性的精確分析

5.2.2斜拉索非線性的近似分析

5.2.3誤差分析

5.2.4結(jié)論

5.3彎矩與軸向力的組合效應(yīng)

5.4非線性分析的基本方法

5.4.1材料非線性和幾何非線性

5.4.2幾何非線性分析的近似方法

5.4.3帶動坐標(biāo)的混合法

5.4.4帶動坐標(biāo)混合法的應(yīng)用

5.5全橋模型幾何非線性的有限元分析

5.6小結(jié)

第六章總結(jié)與展望

6.1全文總結(jié)與結(jié)論

6.2展望

參考文獻(xiàn)2100433B

本書按照最新的公路橋梁設(shè)計規(guī)范，系統(tǒng)歸納總結(jié)了當(dāng)前國內(nèi)外斜拉橋設(shè)計方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在內(nèi)容安排上以斜拉橋橋型的產(chǎn)生、發(fā)展及設(shè)計理論為基礎(chǔ)，以我國目前常用的斜拉橋施工方法為主導(dǎo)，并以工程實(shí)例為主線，詳細(xì)介紹了各類斜拉橋的構(gòu)思、設(shè)計方法與步驟，對斜拉橋動力分析、施工控制等內(nèi)容也做了較為詳細(xì)的介紹。附錄編輯了國內(nèi)外斜拉橋基本資料及主要斜拉橋一覽表，供設(shè)計時參考。

本書主要供橋梁設(shè)計人員使用，橋梁科研及大中專院校橋梁方向師生亦可參考使用。

復(fù)合材料多尺度漸進(jìn)失效理論方法研究是重要基礎(chǔ)研究方向。然而，多尺度漸進(jìn)失效分析常常遇到應(yīng)變局部化問題，導(dǎo)致微觀胞元模型失去存在的合理性和客觀性，多尺度分析也失去了意義。至今，國內(nèi)外在考慮局部化問題上的復(fù)合材料多尺度力學(xué)性能研究很少。在國家自然科學(xué)基金資助下，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人系統(tǒng)地開展了復(fù)合材料非局部多尺度漸進(jìn)失效理論研究，主要創(chuàng)新工作體現(xiàn)在6個方面：（1）在國際上原創(chuàng)性地提出一個預(yù)測復(fù)合材料層內(nèi)損傷和層間分層的統(tǒng)一非局部理論模型和有限元數(shù)值算法，通過引入并實(shí)現(xiàn)非局部積分理論解決了復(fù)合材料中應(yīng)變局部化帶來的數(shù)值問題，（2）在國際上首次將零厚度3D內(nèi)聚力數(shù)值技術(shù)應(yīng)用于壓縮載荷作用下的復(fù)合材料分層失效研究中，探討了不同內(nèi)聚力形狀、內(nèi)聚力強(qiáng)度對后屈曲與分層相互作用機(jī)理的影響規(guī)律，（3）在國際上原創(chuàng)性地提出了一個內(nèi)聚力/摩擦接觸耦合的本構(gòu)模型，應(yīng)用于剪切載荷作用下的復(fù)合材料分層失效研究，（4）提出了一個考慮含熱殘余應(yīng)力的復(fù)合材料微觀漸進(jìn)失效有限元模型以及考慮應(yīng)變局部化問題的Mori-Tanaka宏微觀多尺度均勻化方法，（5）在國際上首次開展了濕熱環(huán)境下復(fù)合材料層合板分層失效聲發(fā)射測試技術(shù)研究，（6）發(fā)展了低速沖擊載荷作用下彈性和彈塑性復(fù)合材料層合板動態(tài)層內(nèi)漸進(jìn)損傷和層間分層的理論模型和有限元數(shù)值技術(shù)。負(fù)責(zé)人以第一或通訊作者共發(fā)表SCI論文13篇（JCR工程類1區(qū)論文2篇、2區(qū)論文5篇）、EI論文4篇，申請登記軟件著作權(quán)3項(xiàng)。研究成果對于解決多尺度分析中的應(yīng)變局部化問題，推動和完善復(fù)合材料均勻化理論，揭示復(fù)合材料失效機(jī)理以及剛度、強(qiáng)度性能退化機(jī)理，提升復(fù)合材料領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究水平與服役性能預(yù)測能力、具有重要理論和應(yīng)用價值。 2100433B