预应力张弦结构抗连续倒塌性能研究
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作者蔡建国,冯健,朱奕锋 等 著
出版社科学出版社
ISBN9787030501011
出版时间2016-10
装帧平装
开本16开
定价88元
货号1201401537
上书时间2024-09-30
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目录
前言
章绪论1
1.1张弦结构概述1
1.1.1张弦结构的分类1
1.1.2张弦结构的受力原理3
1.1.3张弦结构的工程应用3
1.1.4张弦结构的研究现状8
1.2连续倒塌的概述9
1.2.1连续倒塌的概念9
1.2.2抗连续倒塌理论的发展10
1.2.3抗连续倒塌的主要设计方法13
1.3空间结构抗连续倒塌研究的必要性18
1.3.1空间结构的分类18
1.3.2空间结构抗连续倒塌的研究现状20
1.3.3空间结构抗连续倒塌的必要性21
1.4本书的主要内容21
参考文献23
第2章结构重要构件判断方法30
2.1结构重要构件的五类判断方法简介31
2.1.1基于刚度的判断方法31
2.1.2基于能量的判断方法33
2.1.3基于强度的判断方法34
2.1.4基于敏感性分析的判断方法34
2.1.5基于经验和理论分析的判断方法35
2.1.6结构重要构件判断方法的总结36
2.2简化的敏感性分析方法37
2.2.1概念判断37
2.2.2敏感性分析39
2.3算例分析41
2.3.1网架结构41
2.3.2张弦结构44
2.4本章小结47
参考文献48
第3章基于频率灵敏度的关键构件判断方法研究50
3.1基于频率灵敏度的对称分组方法50
3.1.1大跨空间结构的荷载特点50
3.1.2大跨空间结构对称分组的特点50
3.1.3基于模态灵敏度的分析方法判断关键构件51
3.1.4基于频率灵敏度的大跨空间结构关键构件判断方法52
3.2算例分析53
3.2.1算例153
3.2.2算例256
3.2.3算例357
3.2.4算例分析结论58
3.3张弦结构的关键构件分布59
3.3.1计算模型59
3.3.2计算结果60
3.3.3关键构件分布61
3.4本章小结62
参考文献63
第4章考虑初始缺陷的空间结构连续倒塌静力仿真分析64
4.1初始缺陷对空间结构连续倒塌的影响及确定64
4.1.1空间结构设计与连续倒塌分析的关系64
4.1.2初始缺陷的分类65
4.1.3连续倒塌分析中初始缺陷的确定66
4.2整体缺陷对张弦结构连续倒塌的影响67
4.2.1影响张弦结构力学特性的参数68
4.2.2不同矢跨比模型的参数化分析73
4.3空间结构连续倒塌的静力仿真分析77
4.3.1杆件单元假定78
4.3.2杆件荷载位移曲线假定78
4.3.3空间结构倒塌失效模式假定79
4.3.4空间结构失效破坏准则假定80
4.4程序编制81
4.4.1程序编制说明81
4.4.2程序编制流程及主要变量说明82
4.4.3算例84
4.5本章小结86
参考文献87
第5章索失效的模拟方法研究89
5.1采用预应力等效荷载法模拟张弦结构索失效存在的问题89
5.1.1杆件的弹性应变能89
5.1.2刚度变化的影响90
5.2张弦结构拉索的应变能和整体刚度推导91
5.2.1基本思路与假定92
5.2.2单元的应变能93
5.2.3预应力张弦结构的变形与内力分析94
5.2.4算例分析100
5.3索失效的显式动力模拟方法101
5.3.1显式动力计算方法102
5.3.2模拟方法介绍103
5.3.3张弦桁架索失效的显式动力分析过程105
5.3.4影响数值模拟的若干因素分析108
5.4预应力等效荷载法模拟索失效111
5.4.1预应力等效荷载法模拟索失效的显式分析111
5.4.2预应力等效荷载法模拟索失效的隐式分析114
5.5本章小结114
参考文献115
第6章撑杆截面和间距对连续倒塌的影响117
6.1撑杆失效对连续倒塌的影响117
6.1.1撑杆失效对张弦结构的力学性能影响117
6.1.2弹性连续梁的受力模式120
6.1.3计算模型的选择121
6.1.4撑杆失效的模拟方法122
6.2计算模型分析123
6.2.1上弦刚度较大的张弦桁架模型123
6.2.2上弦刚度较小的张弦梁模型126
6.2.3撑杆不同截面模型136
6.3参数对数值计算结果的影响145
6.3.1阻尼比对数值计算结果的影响146
6.3.2撑杆失效时间对数值计算结果的影响150
6.3.3迭代时间增量步对数值计算结果的影响153
6.4本章小结156
参考文献157
第7章应力比值法研究张弦结构的动力放大系数158
7.1应力比值法分析动力放大系数158
7.1.1影响动力放大系数的因素158
7.1.2动力放大系数的适用条件162
7.1.3应力比值法的定义163
7.1.4动力放大系数的定义164
7.1.5计算模型和说明165
7.2荷载动力放大系数分析165
7.2.1模型1的动力放大系数分析165
7.2.2模型2的动力放大系数分析169
7.2.3动力放大系数建议取值173
7.3影响动力放大系数的其他参数174
7.3.1阻尼对动力响应的影响174
7.3.2失效时间对动力响应影响179
7.3.3材料非线性对动力响应的影响180
7.4本章小结182
参考文献183
第8章提高结构抗连续倒塌性能的措施185
8.1加强结构地基基础设计185
8.2对结构局部进行加强设计187
8.3加强结构中区域隔断的设计189
8.4加强结构抗震设计191
参考文献193
第9章新广州火车站屋盖结构抗连续倒塌性能分析195
9.1工程概况195
9.2结构重要构件分析196
9.2.1概念判断196
9.2.2敏感性分析198
9.3结构抗连续倒塌性能分析203
9.3.1角柱失效203
9.3.2编号SG9索拱受损206
9.3.3长边中柱失效208
9.4提高屋盖体系抗连续倒塌性能的措施208
9.5本章小结210
参考文献211
0章天津梅江会展中心抗连续倒塌性能分析212
10.1工程简介212
10.2加强纵向联系桁架刚度的设计方法213
10.2.1关键构件的选择214
10.2.2纵向联系桁架刚度对连续倒塌的影响217
10.2.3计算结论225
10.3利用抗风柱承担竖向荷载的设计方法225
10.4双索设计方法227
10.4.1两种双索计算模型228
10.4.2两种模型计算结果分析与比较229
10.4.3双索分析结论232
10.5控制张弦结构发生延性破坏的设计方法232
10.6其他提高张弦结构抗连续倒塌的设计方法237
10.6.1索节点设计237
10.6.2施工过程的抗连续倒塌分析239
10.7检测数据与有限元计算结果的分析与比较242
10.7.1测试内容、原理及依据文件242
10.7.2测点布置242
10.7.3应力监测结果244
10.7.4变形监测248
10.7.5监测结论248
10.8本章小结248
参考文献249
内容摘要
蔡建国、冯健、朱奕锋所著的《预应力张弦结构抗连续倒塌性能研究》对预应力张弦结构的抗连续倒塌分析方法、抗连续倒塌性能、提高抗连续倒塌能力的措施等进行了系统研究。具体内容包括：根据大跨空间结构的受力特性和荷载特点，提出基于频率灵敏度的对称分组方法来判断大跨空间结构的关键构件；在ANSYS上二次开发出空间结构静力仿真分析程序，为空间结构抗连续倒塌设计提供依据；提出采用预应力等效荷载法模拟张弦结构的拉索失效；给出防止张弦结构发生上弦局部破坏和撑杆连锁破坏的充分条件；提出采用应力比值法研究张弦结构的动力放大系数。结合新广州火车站和天津梅江会展中心张弦结构的抗连续倒塌设计，探讨大跨空间结构抗连续倒塌的设计方法，提出多种张弦结构抗连续倒塌的措施。本书可作为结构工程、防灾减灾工程及防护工程等专业本科生、研究生教材，也可供相关专业的教师、科研人员、工程设计人员参考。
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