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桥梁工程设计手册（第三版） 内容简介 《桥梁工程设计手册》（第三版）是一部全面、系统地涵盖现代桥梁工程设计、施工与评估各个方面的重要参考书。本书旨在为土木工程师、结构设计师、桥梁维护专业人员以及相关领域的高校师生提供一个权威、实用的技术指南。它汇集了近年来国内外桥梁工程领域在材料科学、结构分析、荷载标准、抗震设计以及智能监测等方面取得的最新进展和成熟经验。 第一篇 基础理论与材料科学 本篇着重于构建桥梁设计所需的坚实理论基础和深入理解现代桥梁工程所用关键材料的性能。 第一章 桥梁工程概论：系统阐述了桥梁的分类、功能、历史发展及其在现代交通网络中的战略地位。详细讨论了桥梁选址、总体方案确定的原则，包括地形地质条件、水文气象因素以及经济技术比选的重要性。 第二章 结构力学与有限元分析：复习和深化了结构力学的基础理论，重点讲解了梁、拱、桁架、悬索等基本结构形式的内力分析方法。引入了现代桥梁设计中不可或缺的有限元分析（FEA）原理，详细介绍了二维和三维模型的建立、网格划分、边界条件施加以及结果后处理的关键技术，特别是针对非线性分析（如材料非线性与几何非线性）的应用策略。 第三章 桥梁结构材料（上）：混凝土与钢筋：深入探讨了高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC）的配合比设计、拌合物性能、硬化后力学与耐久性能。详细介绍了钢筋的种类、性能指标、与混凝土的粘结机理，以及在不同环境下的抗腐蚀防护措施。 第四章 桥梁结构材料（下）：钢材、复合材料与新型材料：全面分析了桥梁用钢材（如Q345、Q390及高强度钢）的冶金特性、焊接性能及疲劳特性。重点介绍了纤维增强复合材料（FRP）在桥梁结构加固、预应力筋替代中的应用优势、长期性能评估方法。此外，还收录了关于自修复材料、智能导振材料等前沿材料的研究进展。 第二篇 荷载与作用分析 本篇是结构设计安全性的基石，详尽阐述了作用在桥梁上的各类荷载及其组合原则，充分考虑了各种极端情况。 第五章 静载与恒载分析：精确计算桥梁自身的恒载（自重、结构自重）和可变恒载（铺装、防护栏、管线等）。详细解析了结构自重估算的方法，尤其针对复杂异形结构和大跨度桥梁的精确计算流程。 第六章 活载与交通动力效应：依据最新的国家规范，详细阐述了公路、铁路活载的布置原则和等级划分。深入分析了车辆荷载通过时的动力放大效应，包括行车平顺度对动力响应的影响。对集中的轴载和均布荷载进行工况提取与分析。 第七章 环境荷载与自然灾害作用：全面覆盖了桥梁设计中必须考虑的环境因素。包括：风荷载（复杂地形和高柔度结构的气动稳定性分析，涡振与颤振的判定）、温度应力（伸缩缝设计与温度梯度计算）、地震作用（地震动输入参数的选择、反应谱法与拟静力法的应用）。特别新增了针对极端寒冷地区和沿海盐雾环境的特殊荷载考量。 第八章 荷载组合与极限状态设计：基于可靠性理论，明确了不同设计极限状态（承载能力极限状态ULS和使用极限状态SLS）下的荷载分项系数和组合原则。强调了在多灾种耦合作用下的荷载组合模式。 第三篇 主要结构形式设计与分析 本篇是手册的核心，详细介绍了各类主流桥梁结构的设计方法、关键节点处理及施工控制要点。 第九章 梁式桥设计：涵盖预应力混凝土简支梁、连续梁的设计原理。重点讲解了预应力钢束的布置、张拉控制、锚固损失计算，以及大体积混凝土的温度应力控制。对组合梁（钢-混凝土组合梁）的整体受力性能和抗剪设计进行了深入分析。 第十章 拱桥设计：系统介绍了变截面拱桥的内力分析（特别是三铰拱与无铰拱的调整计算）。详细阐述了拱座处理、填土对拱轴线的影响、以及拱上结构与拱体的连接设计，并给出了施工阶段的应力控制措施。 第十一章 桁架与拱桁结构设计：阐述了桁架结构中杆件的内力计算、节点域设计（焊接与螺栓连接的疲劳控制）。对大跨度上承式和下承式桁架的稳定性问题进行了专题讨论。 第十二章 悬索与斜拉桥设计：这是大跨径桥梁设计的重点。详细介绍了索塔、主缆、斜拉索的设计参数选取，以及成桥阶段与施工阶段的线形控制。着重分析了索梁体系的耦合振动、风致失稳（如颤振）的预防措施和检测方法。 第十三章 桥墩、桥台与基础设计：桥下结构的规范化设计。包括不同类型桥墩的抗冲刷验算、抗倾覆与抗滑移验算。详细说明了桩基础、扩大基础、沉井等基础形式的选择标准、承载力确定及施工质量控制。 第四篇 施工、评估与维护 本篇关注桥梁从建造到全生命周期管理的技术要求。 第十四章 桥梁施工技术与质量控制：涵盖了预制构件的预制与运输、现场拼装技术（如顶推、提升、悬臂浇筑法）。强调了施工过程中关键控制点的质量检测（如混凝土强度、预应力张拉力、焊接无损检测）。 第十五章 桥梁结构健康监测（SHM）：介绍了现代桥梁健康监测系统的构成和数据处理方法。重点阐述了应变、加速度、位移、风速等关键参数的传感器布置、数据采集与健康评估指标的确定，为早期病害预警提供技术支持。 第十六章 桥梁病害诊断与加固维修：系统分类了常见的桥梁病害类型（如混凝土开裂、钢筋锈蚀、支座老化、支座沉降）。提供了科学的病害评估流程，并详细介绍了无损检测技术（如超声波探伤、地质雷达）在病害定位中的应用。针对常见病害，给出了可靠的维修加固方案，包括粘贴FRP、增大截面、更换支座和外部预应力技术。 附录：包含常用的材料性能参数表、各类荷载系数表、常用结构截面几何特性速查表、以及与本书内容相关的最新国家及行业标准规范索引。 本书内容翔实，图表丰富，理论深度与工程实用性并重，是新一代桥梁工程师必备的案头工具书。
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