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1 绪论1

1.1 斜拉桥发展概况1

1.2 斜拉桥的分类3

1.3 斜拉桥结构分析的特点4

本章参考文献4

2 斜拉桥动力学理论6

2.1 斜拉桥动力特性的特点6

2.2 斜拉桥的固有频率计算7

2.2.1 竖向振动固有频率计算7

2.2.2 横向振动（挠曲—扭转振动）固有频率计算12

2.3 斜拉索的振动特性18

2.3.1 水平张紧钢丝的横向振动18

2.3.2 斜拉索的横向固有频率21

2.4 本章小结24

本章参考文献25

3 非线性动力分析经典理论26

3.1 非线性动力分析的近似解析方法26

3.1.1 摄动法26

3.1.2 平均法（KB法）27

3.1.3 渐近法（KBM）29

3.1.4 多尺度法29

3.2 非线性动力分析的数值方法30

3.2.1 非线性有限元理论30

3.2.2 时域有限元分析理论32

3.3 非线性动力系统的分岔34

3.3.1 分岔现象34

3.3.2 李雅普诺夫—施密特（L-S）约化36

3.3.3 庞加莱—伯克霍夫（P-B）范式37

3.4 非线性动力系统的混沌现象40

3.4.1 定常运动的分类和混沌运动的定义40

3.4.2 通向混沌的道路41

本章参考文献42

4 斜拉桥非线性动力特性43

4.1 斜拉桥拉索非线性振动43

4.1.1 端部位移引起的振动43

4.1.2 涡激共振43

4.1.3 尾流驰振44

4.1.4 风雨激振44

4.2 非线性载荷作用下斜拉桥结构的非线性振动45

4.2.1 气动力的表达式45

4.2.2 风荷载作用下斜拉桥主梁的颤振48

4.2.3 风荷载作用下斜拉桥桥梁结构的抖振48

4.2.4 地震荷载作用下斜拉桥的动力特性49

本章参考文献50

5 斜拉桥非线性动力分析51

5.1 斜拉桥几何非线性主要影响因素及解决方法51

5.2 永和斜拉桥的总体描述53

5.2.1 分跨及缆索布置53

5.2.2 主梁53

5.2.3 桥塔54

5.2.4 下部结构及支承布置54

5.2.5 设计荷载54

5.2.6 主要材料性能54

5.2.7 地质水文资料55

5.3 永和斜拉桥非线性动力分析55

5.3.1 永和斜拉桥动力分析中的计算模型55

5.3.2 永和斜拉桥动力分析有限元模型的建立57

5.4 计算结果分析65

5.5 动力分析数值结果与已有实测结果的比较86

5.6 非线性问题研究89

本章参考文献91

6 斜拉桥的试验与检测93

6.1 正常交通流下斜拉桥模态测试93

6.2 斜拉桥随机振动测试原理94

6.3 利用车辆随机激振测试永和斜拉桥自振特性方法96

6.4 振动测试参数及测试仪器100

6.5 振动测试的实施102

6.5.1 测点103

6.5.2 测站103

6.5.3 振动测试步骤105

6.6 斜拉桥模态参数识别及索力的测定107

6.6.1 斜拉索索力的测定107

6.6.2 固有频率的识别110

6.6.3 振型的识别115

6.6.4 阻尼的识别117

本章参考文献119

7 斜拉桥破损诊断技术120

7.1 斜拉桥破损诊断技术概况120

7.2 结构损伤的识别122

7.2.1 通过频率变化进行破损识别的缺陷122

7.2.2 采用模态置信度识别永和斜拉桥桥面板破损124

7.3 结构损伤位置识别的数值模拟128

7.4 在线监测中动力指纹法的局限性133

7.5 斜拉桥破损诊断的最优矢量法134

7.5.1 破损位置的识别135

7.5.2 破损程度评定137

本章参考文献139

8 斜拉桥可靠性分析141

8.1 永和斜拉桥主梁内力分析及控制断面的确定141

8.1.1 斜拉桥主梁内力计算141

8.1.2 主梁内力计算中动荷载的考虑145

8.2 永和斜拉桥静载试验146

8.2.1 加载位置146

8.2.2 测点布置147

8.2.3 测试方法及仪器147

8.2.4 测试147

8.3 永和斜拉桥可靠性调查及破损原因分析149

8.3.1 永和斜拉桥可靠性调查149

8.3.2 永和斜拉桥破损原因分析152

8.4 提高永和斜拉桥可靠性措施156

8.4.1 主梁裂缝156

8.4.2 缆索锚头的锈蚀157

8.4.3 2号、3号桥墩处抗风挡块的破坏157

8.4.4 缆索防风振设施157

8.4.5 支座157

8.4.6 桥面平整度157

本章参考文献158