土木工程結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)與受力安全

針對土木工程結(jié)構(gòu)安全問題，作者朱漢華、周智輝、范立峰、文穎根據(jù)30余年親身主持工程建設(shè)的實踐，以問題為導(dǎo)向，參考同類著作，結(jié)合對古今中外土木工程4萬多個案例的分析，闡述了合理工程結(jié)構(gòu)體系及其力學(xué)分析的基本要求——“穩(wěn)定平衡與變形協(xié)調(diào)”。其核心是：①如何設(shè)計合理的工程結(jié)構(gòu)體系；②如何系統(tǒng)地應(yīng)用牛頓力學(xué)分析解決實際工程中的結(jié)構(gòu)安全問題。

《土木工程結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)與受力安全》在思考力學(xué)理論與轉(zhuǎn)變思維方式的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地梳理了對土木工程現(xiàn)象統(tǒng)計“相關(guān)性”和物理規(guī)律“因果性”的認識，對解決“蘋果與樹葉落地點預(yù)測”兩類問題思維和方法的認識，對穩(wěn)定狀態(tài)與非穩(wěn)定狀態(tài)結(jié)構(gòu)工程力學(xué)分析方法的認識。同時，結(jié)合具體的土木工程案例進行受力安全分析，具有較大的理論意義和工程應(yīng)用價值。

《土木工程結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)與受力安全》適合從事土木工程結(jié)構(gòu)科研、設(shè)計、施工、監(jiān)理、監(jiān)督及管理的技術(shù)人員和相近專業(yè)的研究人員使用，也可供其他關(guān)注土木工程安全的人員參考。

1合理結(jié)構(gòu)體系和工程結(jié)構(gòu)分析的基本要求

1.1工程結(jié)構(gòu)“變形協(xié)調(diào)”和“能量合理轉(zhuǎn)換”理念

1.2工程結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)的三個理論問題

1.3控制工程結(jié)構(gòu)受力安全的兩個層次力學(xué)關(guān)系

1.4工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定平衡的實現(xiàn)方式

2基于自然法則與最小耗能原理研判工程結(jié)構(gòu)的平衡穩(wěn)定性

2.1自然法則在工程結(jié)構(gòu)受力行為中的表現(xiàn)形式

2.2基于最小耗能原理的工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性實例分析

2.3用最小耗能原理分析橋梁傾覆破壞形態(tài)

2.4用最小耗能原理方便確定隧道施工工法

3改進變形協(xié)調(diào)，改善橋梁結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)

3.1對結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)的基本認識

3.2變形協(xié)調(diào)對結(jié)構(gòu)體系中力的合理傳遞或轉(zhuǎn)移的影響

3.3改進變形協(xié)調(diào)，解決結(jié)構(gòu)累積損傷問題

3.4改進變形協(xié)調(diào)，解決結(jié)構(gòu)變形突變問題

3.5變形協(xié)調(diào)概念在橋梁結(jié)構(gòu)伸縮裝置中的應(yīng)用

3.6運用變形協(xié)調(diào)概念，采用剛?cè)峤Y(jié)合體模型處理橋頭跳車問題

3.7改進變形協(xié)調(diào)，解決橋面鋪裝容易損壞問題

4強化平衡穩(wěn)定，提升地下工程安全性

4.1地下工程平衡穩(wěn)定理念

4.2確保地下工程平衡穩(wěn)定的工法選擇

4.3地下工程設(shè)計思路與工法選擇

4.4地下工程施工典型破壞案例分析

4.5隧道塌方空洞處置的平衡穩(wěn)定理論應(yīng)用案例

5平衡穩(wěn)定理論在盾構(gòu)法隧道中的應(yīng)用

5.1盾構(gòu)法隧道工程技術(shù)難題

5.2盾構(gòu)機選型

5.3盾構(gòu)隧道的穩(wěn)定平衡與環(huán)境協(xié)調(diào)性

5.4盾尾注漿控制地層變形

5.5盾構(gòu)進出洞工程措施

5.6基于平衡穩(wěn)定機理的典型盾構(gòu)隧道案例分析

6公路橋梁抗傾覆穩(wěn)定性問題的一些認識

6.1公路橋梁抗傾覆穩(wěn)定性的現(xiàn)狀

6.2現(xiàn)有規(guī)范文件關(guān)于橋梁傾覆穩(wěn)定性的規(guī)定

6.3對橋梁抗傾覆穩(wěn)定性的兩種理解

6.4某6×20m連續(xù)梁橋傾覆穩(wěn)定性分析

6.5橋梁傾覆與支座脫空之間的關(guān)系

6.6《公路橋規(guī)》（征求意見稿）與英國規(guī)范抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)的比較

6.7《公路橋規(guī)》（征求意見稿）橋梁抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)取值的討論

7結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施、設(shè)計工法及施工工藝對工程結(jié)構(gòu)安全的影響

7.1合理結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施、設(shè)計工法及施工工藝是結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)的必要條件

7.2組合體系橋梁受力安全分析

7.3盾構(gòu)設(shè)計施工目標與保障措施

7.4不良地質(zhì)環(huán)境地下工程的合理開挖支護措施

8典型工程結(jié)構(gòu)受力安全的啟示

8.1錢塘江大橋結(jié)構(gòu)受力安全的一些啟示

8.2某市房屋倒塌事故的一些啟示

8.3海地、智利、日本、中國地震工程結(jié)構(gòu)比較的啟示

8.4斜拉索風(fēng)雨振減振措施的一些啟示

8.5日本山梨縣笹子隧道天花板坍塌事故分析

8.6預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁實例

9路基路面工程受力性能分析

9.1路面、路床受力影響分析

9.2路基不均勻沉降引起的路面結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力理論分析

9.3路基水文狀況對路面的影響

9.4對路基及基層病害的有效處理將提升路面使用質(zhì)量

9.5軟土路基路面設(shè)計施工管理成功經(jīng)驗與啟示

9.6“軟土路基下隔上封措施”的力學(xué)要求及其相關(guān)工程實踐

10解決工程結(jié)構(gòu)問題的哲學(xué)思考

10.1隧道工程實踐中的理論創(chuàng)新和哲學(xué)認識

10.2工程問題的力學(xué)思考——復(fù)雜問題簡單化 2100433B

《土木工程結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)與受力安全》是在《土木工程結(jié)構(gòu)受力安全問題的思考》的基礎(chǔ)上，凝練土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計施工經(jīng)驗和教訓(xùn)，總結(jié)作者多年的思考而形成，適合研究、設(shè)計、施工、管理人員參考使用。作者朱漢華、周智輝、范立峰、文穎根據(jù)30余年親身主持工程建設(shè)的實踐，以問題為導(dǎo)向，參考同類著作，結(jié)合對古今中外土木工程4萬多個案例的分析，闡述了合理工程結(jié)構(gòu)體系及其力學(xué)分析的基本要求——“穩(wěn)定平衡與變形協(xié)調(diào)”。其核心是：①如何設(shè)計合理的工程結(jié)構(gòu)體系；②如何系統(tǒng)地應(yīng)用牛頓力學(xué)分析解決實際工程中的結(jié)構(gòu)安全問題。

《工程結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)控制方法及應(yīng)用（英文版）》為“中國工程技術(shù)前沿系列（英文版）”之一，作者朱漢華、周智輝、陳孟沖、鄧檢良通過4萬余個滿足穩(wěn)定平衡的工程案例進行整體統(tǒng)計分析，揭示了工程結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)控制問題。即，大部分理論上滿足穩(wěn)定平衡的工程結(jié)構(gòu)，通過類比、試驗等手段進行綜合修正后，自然滿足變形協(xié)調(diào)控制條件，此類工程結(jié)構(gòu)是安全的；反之，部分工程結(jié)構(gòu)理論上滿足穩(wěn)定平衡而不滿足變形協(xié)調(diào)控制調(diào)節(jié)，這部分結(jié)構(gòu)就不同程度地存在一些問題甚至是安全風(fēng)險。

1工程結(jié)構(gòu)受力安全問題內(nèi)涵

1.1工程結(jié)構(gòu)受力安全的基本要求

1.1.1疲勞引起的結(jié)構(gòu)積累損傷

1.1.2結(jié)構(gòu)受力與變形產(chǎn)生突變

1.1.3全過程穩(wěn)定平衡與變形協(xié)調(diào)

1.2結(jié)構(gòu)受力安全問題的層次關(guān)系

1.2.1總體思路

1.2.2恰當?shù)母拍顒?chuàng)新有利于闡述理論

1.2.3基于傳統(tǒng)思路的綜合解決辦法

1.3經(jīng)典木結(jié)構(gòu)工程處于穩(wěn)定平衡與變形協(xié)調(diào)狀態(tài)的現(xiàn)實意義

1.3.1經(jīng)典木結(jié)構(gòu)工程

1.3.2廊橋結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展

1.4經(jīng)典地下工程圍巖穩(wěn)定平衡案例

1.5工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)健陛（魯棒性）

1.5.1結(jié)構(gòu)穩(wěn)健性（魯棒性）的提出及含義

1.5.2提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)健性（魯棒性）的措施

1.6仿生工程學(xué)的借鑒

1.7變形協(xié)調(diào)概念及其在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

1.8構(gòu)造措施對結(jié)構(gòu)受力性能的影響

2典型工程的安全問題思考

2.1概述

2.2某建設(shè)領(lǐng)域安全事故的特點分析

2.3某省近兩年國省道危橋改造項目分析

2.3.1某省近兩年國省道危橋改造項目情況

2.3.2某省國省道危橋產(chǎn)生宏觀原因分析

2.3.3對橋梁管理的建議

2.4世界百年十大最嚴重塌橋事故的警示

2.4.1事故1：加拿大魁北克大橋二度坍塌

2.4.2事故2：美國連接西佛羅里達州波因特普萊森特與俄亥俄州的Kanauga吊橋發(fā)生坍塌

2.4.3事故3：美國堪薩斯州海厄特·雷根西飯店的高架人行橋突然斷裂

2.4.4事故4：美國康涅狄格州格林尼治鎮(zhèn)米勒斯大橋坍塌

2.4.5事故5：韓國首爾桑蘇大橋坍塌”

2.4.6事故6：綦江彩虹橋坍塌

2.4.7事故7：葡萄牙北部的Hintze—Ribeiro大橋坍塌

2.4.8事故8：印度達曼西部沿海區(qū)域一座大橋坍塌

2.4.9事故9：西班牙格蘭納達Almuecar地區(qū)的高速公路橋坍塌

2.4.10事故10：印度比哈爾邦帕戈爾布爾火車站附近一座150年橋齡的舊橋坍塌，地面一列火車被壓

2.5橋梁坍塌事故分析和借鑒

2.5.1四類橋梁安全事故

2.5.2偶然事件容易引發(fā)大災(zāi)害

2.6結(jié)構(gòu)水毀與結(jié)構(gòu)船撞問題及防治方法

2.6.1結(jié)構(gòu)水毀事故

2.6.2水毀防治方法的思考

2.6.3橋梁結(jié)構(gòu)防撞思考

2.7隧道坍塌事故的教訓(xùn)

2.8隧道建設(shè)中的平衡穩(wěn)定問題

2.9預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫分析與防治

3地震中不同地區(qū)工程結(jié)構(gòu)的啟示

3.1地震中不同地區(qū)工程結(jié)構(gòu)的比較

3.2汶川地震工程結(jié)構(gòu)的抗震思考

3.3日本工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的啟示及借鑒

3.3.1嚴格的抗震建筑法作保障

3.3.2采用合理的建筑結(jié)構(gòu)形式

3.3.3剛性結(jié)構(gòu)提高建筑物的抗震性能

3.3.4使用橡膠提高建筑物的抗震性能

3.3.5采用“地基地震隔絕”技術(shù)

3.3.6日本橋梁結(jié)構(gòu)抗震及防落梁設(shè)計

4不合理工程結(jié)構(gòu)失效的相似性

4.1橋梁整體垮塌的相似性

4.1.1拱橋整體垮塌

4.1.2某地公路拱橋在水毀中整體垮塌

4.1.3公路橋梁在超載中整體垮塌

4.1.4獨柱墩箱梁橋的整體垮塌及工程改造方案

4.2基坑或基礎(chǔ)塌陷的相似性

4.2.1地下車庫施工中導(dǎo)致附近房屋倒塌

4.2.2印度杰塞梅爾沙堡被廢水沖毀

4.2.3山洪沖毀有800年歷史的廊橋

4.2.4地基掏空導(dǎo)致高樓倒塌

4.3路面橋面由于豎向變形偏大容易損壞的相似性

4.4工程結(jié)構(gòu)失效相似性的一些認識

參考文獻2100433B

《土木工程結(jié)構(gòu)受力安全問題的思考》由朱漢華等著，人民交通出版社出版。土木工程結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵是把握物理概念與全過程力學(xué)狀態(tài)正確性和措施有效到位，越是復(fù)雜的問題，把握物理概念與全過程力學(xué)狀態(tài)正確性和措施有效到位越重要。