弦支穹顶结构

作者: 陈志华著

出版社: 科学出版社

出版时间: 2010-03

版次: 1

ISBN: 9787030271792

定价: 49.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 238页

字数: 300千字

正文语种: 简体中文

分类: 工程技术

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　　从空间结构和弦支结构的论述开始，给出了弦支穹顶结构类型、分析设计理论、结构静动力特性、结构试验、节点形式和设计原则、结构施工分析和控制理论等一套完整的弦支穹顶结构研究成果及工程实践进展内容。《弦支穹顶结构》有两个特色：一是从理论上提出了连续折线索单元；二是从实践上对近20项已建和在建弦支穹顶结构工程进行了总结弦支穹顶是基于张拉整体概念而产生的一种预应力空间结构，具有力流合理、造价经济和效果美观等特点。通过2008年奥运会和2009年全运会等大跨度体育馆的建设，弦支穹顶这一新结构体系的优势得到充分体现。
　　《弦支穹顶结构》可供土木工程相关专业的设计和研究人员、大学教师、研究生、高年级本科生参考使用。　　陈志华，教授，博士生导师，天津大学建筑工程学院钢结构研究所所长。任中国钢结构协会房屋建筑钢结构分会副理事长，国家钢结构工程中心技术委员会委员，中国钢结构协会专家委员会委员兼副秘书长，中国土木工程学会空间结构委员会委员，中国建筑金属结构协会钢结构专家委员会委员，中国钢协常务理事，建筑钢结构教育部工程中心技术委员会委员，天津市钢结构学会理事长，《空间结构》、《钢结构》和《建筑钢结构进展》等杂志编委。
　　主持或参编地方、行业或国家标准十部，主编或参编著作教材六部；作为第一完成人获省部级科技进步奖一等奖和二等奖各三项；入选教育部新世纪优秀人才支持计划；获得天津市十大杰出青年提名奖、第五届詹天佑土木工程大奖和第四届空间结构优秀工程金奖；是天津市优秀博士后和新世纪百千万人才工程国家级人选。第1章概述
1.1空间结构形式的发展
1.1.1空间结构的概念
1.1.2空间结构的特点
1.1.3空间结构的形式
1.2弦支结构
1.2.1弦支结构的概念及特点
1.2.2弦支结构的分类
1.3弦支穹顶结构
1.3.1弦支穹顶结构的概念
1.3.2弦支穹顶结构的特点
1.3.3弦支穹顶结构的发展和应用现状
1.4弦支穹顶结构的分类
1.4.1按上层单层网壳形式划分
1.4.2按上层构件连接形式划分
1.4.3按下层拉索的类型划分
1.4.4弦支穹顶结构分类小结
1.5本书的主要内容

第2章几何非线性有限单元法
2.1空间杆单元刚度矩阵
2.1.1基本假定
2.1.2平衡方程的建立
2.2空间梁单元
2.2.1基本假定
2.2.2弹性梁单元在随动局部坐标系中的切线刚度矩阵
2.2.3弹性梁单元在单元局部坐标系中的切线刚度矩阵
2.3索单元
2.3.1间断索单元
2.3.2连续折线索单元
2.4总刚矩阵的集成与边界条件的处理
2.4.1总刚矩阵的集成
2.4.2边界条件的处理
2.5非线性方程组的求解方法

第3章弦支穹顶结构的形态分析
3.1形态分析的基本概念
3.2弦支穹顶结构的形态分析理论
3.2.1找力分析方法
3.2.2找形分析方法
3.2.3找力算例分析

第4章弦支穹顶结构的静力性能分析
4.1弦支穹顶结构的预应力设计
4.2弦支穹顶结构的基本静力性能
4.2.1计算模型
4.2.2基本静力性能分析
4.2.3线性叠加原理的验证与应用
4.2.4弦支穹顶结构静力性能的参数分析
4.3弦支穹顶结构的稳定性分析
4.3.1弦支穹顶结构的基本稳定性分析
4.3.2弦支穹顶结构的稳定性参数分析

第5章弦支穹顶结构的动力性能研究
5.1弦支穹顶结构的基本动力特性
5.1.1弦支穹顶结构的自振特性
5.1.2参数分析
5.2弦支穹顶结构的风振响应分析
5.2.1风振分析的必要性
5.2.2水平风力作用下结构响应
5.2.3竖向风力作用下结构响应
5.2.4小结
5.3弦支穹顶结构的地震反应分析
5.3.1弦支穹顶结构的地震反应特性
5.3.2地震反应的参数分析
5.3.3小结

第6章用连续折线索单元的弦支穹顶结构特性分析
6.1连续折线索单元应用于弦支穹顶结构的静力分析
6.1.1计算模型
6.1.2预应力作用下的弦支穹顶结构
6.1.3预应力与荷载共同作用下的弦支穹顶结构
6.1.4稳定分析
6.1.5小结
6.2连续折线索单元应用于弦支穹顶结构的动力性能分析
6.2.1地震时程响应分析
6.2.2小结

第7章弦支穹顶结构的试验研究
7.1弦支穹顶结构模型试验研究
7.1.1试验模型
7.1.2观测方案
7.1.3加载过程
7.1.4试验结果分析
7.2弦支穹顶结构实物静力特性试验研究
7.2.1试验对象
7.2.2试验加载制度
7.2.3观测制度
7.2.4加载过程
7.2.5试验数据采集与处理方法
7.2.6局部刚性弦支穹顶结构的试验结果及其与理论分析的对比
7.2.7刚性杆弦支穹顶结构试验结果及其与理论分析的对比
7.3弦支穹顶结构动力特性试验研究
7.3.1弦支穹顶结构动力特性理论分析
7.3.2模态试验激励方法及信号采集
7.3.3试验模态分析预试验
7.3.4第一阶段试验结果分析
7.3.5第二阶段试验结果分析

第8章弦支穹顶结构的节点
8.1弦支穹顶节点设计原则
8.2网壳节点
8.3撑杆上节点设计
8.3.1撑杆上节点设计原则
8.3.2撑杆上节点形式
8.4撑杆下节点设计
8.4.1撑杆下节点设计原则
8.4.2撑杆下节点形式
8.4.3预应力钢结构滚动式张拉索节点
8.5支座节点

第9章弦支穹顶结构的施工模拟分析
9.1弦支穹顶结构施工的特殊性
9.1.1弦支穹顶结构的预应力施加方法
9.1.2弦支穹顶结构施工模拟分析的必要性
9.2弦支穹顶施工分析方法
9.2.1弦支穹顶结构施工正分析方法
9.2.2弦支穹顶结构的施工反分析方法
9.3弦支穹顶施工滑移摩擦数值分析
9.3.1考虑滑移摩擦的预应力张拉数值模拟方法
9.3.2考虑滑移摩擦的算例分析

第10章弦支穹顶结构工程实例
10.1光五穹顶
10.2聚会穹顶
10.3天津保税区商务中心大堂屋盖
10.4昆明柏联商厦采光顶
10.5天津博物馆贵宾厅
10.6武汉体育中心体育馆
10.7常州体育馆
10.82008年北京奥运会羽毛球馆
10.9济南奥林匹克体育中心体育馆
10.10安徽大学体育馆
10.11连云港体育中心体育馆
10.12辽宁营口奥体巾心体育馆
10.13山东茌平体育馆
10.14三亚市体育中心体育馆
10.15渝北体育馆
10.16深圳坪山体育馆
10.17大连市体育馆
10.18南沙体育馆及其他工程方案设计
参考文献
内容简介:
　　从空间结构和弦支结构的论述开始，给出了弦支穹顶结构类型、分析设计理论、结构静动力特性、结构试验、节点形式和设计原则、结构施工分析和控制理论等一套完整的弦支穹顶结构研究成果及工程实践进展内容。《弦支穹顶结构》有两个特色：一是从理论上提出了连续折线索单元；二是从实践上对近20项已建和在建弦支穹顶结构工程进行了总结弦支穹顶是基于张拉整体概念而产生的一种预应力空间结构，具有力流合理、造价经济和效果美观等特点。通过2008年奥运会和2009年全运会等大跨度体育馆的建设，弦支穹顶这一新结构体系的优势得到充分体现。
　　《弦支穹顶结构》可供土木工程相关专业的设计和研究人员、大学教师、研究生、高年级本科生参考使用。
作者简介:
　　陈志华，教授，博士生导师，天津大学建筑工程学院钢结构研究所所长。任中国钢结构协会房屋建筑钢结构分会副理事长，国家钢结构工程中心技术委员会委员，中国钢结构协会专家委员会委员兼副秘书长，中国土木工程学会空间结构委员会委员，中国建筑金属结构协会钢结构专家委员会委员，中国钢协常务理事，建筑钢结构教育部工程中心技术委员会委员，天津市钢结构学会理事长，《空间结构》、《钢结构》和《建筑钢结构进展》等杂志编委。
　　主持或参编地方、行业或国家标准十部，主编或参编著作教材六部；作为第一完成人获省部级科技进步奖一等奖和二等奖各三项；入选教育部新世纪优秀人才支持计划；获得天津市十大杰出青年提名奖、第五届詹天佑土木工程大奖和第四届空间结构优秀工程金奖；是天津市优秀博士后和新世纪百千万人才工程国家级人选。
目录:
第1章概述
1.1空间结构形式的发展
1.1.1空间结构的概念
1.1.2空间结构的特点
1.1.3空间结构的形式
1.2弦支结构
1.2.1弦支结构的概念及特点
1.2.2弦支结构的分类
1.3弦支穹顶结构
1.3.1弦支穹顶结构的概念
1.3.2弦支穹顶结构的特点
1.3.3弦支穹顶结构的发展和应用现状
1.4弦支穹顶结构的分类
1.4.1按上层单层网壳形式划分
1.4.2按上层构件连接形式划分
1.4.3按下层拉索的类型划分
1.4.4弦支穹顶结构分类小结
1.5本书的主要内容

第2章几何非线性有限单元法
2.1空间杆单元刚度矩阵
2.1.1基本假定
2.1.2平衡方程的建立
2.2空间梁单元
2.2.1基本假定
2.2.2弹性梁单元在随动局部坐标系中的切线刚度矩阵
2.2.3弹性梁单元在单元局部坐标系中的切线刚度矩阵
2.3索单元
2.3.1间断索单元
2.3.2连续折线索单元
2.4总刚矩阵的集成与边界条件的处理
2.4.1总刚矩阵的集成
2.4.2边界条件的处理
2.5非线性方程组的求解方法

第3章弦支穹顶结构的形态分析
3.1形态分析的基本概念
3.2弦支穹顶结构的形态分析理论
3.2.1找力分析方法
3.2.2找形分析方法
3.2.3找力算例分析

第4章弦支穹顶结构的静力性能分析
4.1弦支穹顶结构的预应力设计
4.2弦支穹顶结构的基本静力性能
4.2.1计算模型
4.2.2基本静力性能分析
4.2.3线性叠加原理的验证与应用
4.2.4弦支穹顶结构静力性能的参数分析
4.3弦支穹顶结构的稳定性分析
4.3.1弦支穹顶结构的基本稳定性分析
4.3.2弦支穹顶结构的稳定性参数分析

第5章弦支穹顶结构的动力性能研究
5.1弦支穹顶结构的基本动力特性
5.1.1弦支穹顶结构的自振特性
5.1.2参数分析
5.2弦支穹顶结构的风振响应分析
5.2.1风振分析的必要性
5.2.2水平风力作用下结构响应
5.2.3竖向风力作用下结构响应
5.2.4小结
5.3弦支穹顶结构的地震反应分析
5.3.1弦支穹顶结构的地震反应特性
5.3.2地震反应的参数分析
5.3.3小结

第6章用连续折线索单元的弦支穹顶结构特性分析
6.1连续折线索单元应用于弦支穹顶结构的静力分析
6.1.1计算模型
6.1.2预应力作用下的弦支穹顶结构
6.1.3预应力与荷载共同作用下的弦支穹顶结构
6.1.4稳定分析
6.1.5小结
6.2连续折线索单元应用于弦支穹顶结构的动力性能分析
6.2.1地震时程响应分析
6.2.2小结

第7章弦支穹顶结构的试验研究
7.1弦支穹顶结构模型试验研究
7.1.1试验模型
7.1.2观测方案
7.1.3加载过程
7.1.4试验结果分析
7.2弦支穹顶结构实物静力特性试验研究
7.2.1试验对象
7.2.2试验加载制度
7.2.3观测制度
7.2.4加载过程
7.2.5试验数据采集与处理方法
7.2.6局部刚性弦支穹顶结构的试验结果及其与理论分析的对比
7.2.7刚性杆弦支穹顶结构试验结果及其与理论分析的对比
7.3弦支穹顶结构动力特性试验研究
7.3.1弦支穹顶结构动力特性理论分析
7.3.2模态试验激励方法及信号采集
7.3.3试验模态分析预试验
7.3.4第一阶段试验结果分析
7.3.5第二阶段试验结果分析

第8章弦支穹顶结构的节点
8.1弦支穹顶节点设计原则
8.2网壳节点
8.3撑杆上节点设计
8.3.1撑杆上节点设计原则
8.3.2撑杆上节点形式
8.4撑杆下节点设计
8.4.1撑杆下节点设计原则
8.4.2撑杆下节点形式
8.4.3预应力钢结构滚动式张拉索节点
8.5支座节点

第9章弦支穹顶结构的施工模拟分析
9.1弦支穹顶结构施工的特殊性
9.1.1弦支穹顶结构的预应力施加方法
9.1.2弦支穹顶结构施工模拟分析的必要性
9.2弦支穹顶施工分析方法
9.2.1弦支穹顶结构施工正分析方法
9.2.2弦支穹顶结构的施工反分析方法
9.3弦支穹顶施工滑移摩擦数值分析
9.3.1考虑滑移摩擦的预应力张拉数值模拟方法
9.3.2考虑滑移摩擦的算例分析

第10章弦支穹顶结构工程实例
10.1光五穹顶
10.2聚会穹顶
10.3天津保税区商务中心大堂屋盖
10.4昆明柏联商厦采光顶
10.5天津博物馆贵宾厅
10.6武汉体育中心体育馆
10.7常州体育馆
10.82008年北京奥运会羽毛球馆
10.9济南奥林匹克体育中心体育馆
10.10安徽大学体育馆
10.11连云港体育中心体育馆
10.12辽宁营口奥体巾心体育馆
10.13山东茌平体育馆
10.14三亚市体育中心体育馆
10.15渝北体育馆
10.16深圳坪山体育馆
10.17大连市体育馆
10.18南沙体育馆及其他工程方案设计
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