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索杆张力结构设计分析理论方法与工程应用(精)

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作者陈务军,张丽梅,李亚明

出版社中国科技出版传媒股份有限公司

ISBN9787030705495

出版时间2020-01

装帧精装

开本16开

定价168元

货号11360418

上书时间2024-07-02

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品相描述：全新
商品描述
目录
目录序前言第1章 绪论 11.1 索杆张力结构概述 11.1.1 索杆张力结构的定义 11.1.2 索杆张力结构的力学特点 11.2 索杆张力结构的发展与工程应用 21.2.1 张拉整体结构 21.2.2 索网结构 41.2.3 索穹顶结构 71.2.4 轮辐式张力结构 81.3 索杆张力结构的分析理论与设计方法研究 111.3.1 体系分析 111.3.2 形态分析 131.3.3 构件重要性评估 161.3.4 误差敏感性分析和索长误差限值的计算 181.3.5 张拉成形分析 201.4 本书的主要内容 22第2章 分析理论体系 232.1 引言 232.2 张力结构的状态与过程 242.2.1 张力结构的状态 252.2.2 张力结构的过程 262.3 张力结构的理论体系 262.4 本章小结 27第3章 体系分析理论与数值方法 283.1 引言 283.2 基于平衡矩阵的体系分析 283.2.1 平衡方程 283.2.2 平衡方程求解 313.2.3 数值算例 343.3 基于冗余度的体系分析 363.3.1 冗余度 363.3.2 杆系结构冗余度理论 363.3.3 杆系结构冗余度算例 393.4 考虑预应力的冗余度体系分析 443.4.1 索杆冗余度理论 443.4.2 索网冗余度算例 473.4.3 索杆张力结构冗余度算例 493.5 基于分布式不定值的体系分析 543.5.1 分布式静不定 553.5.2 分布式动不定 573.5.3 算例 593.6 分布式冗余度 613.6.1 分布式冗余度理论推导 613.6.2 冗余度特性与体系分析 643.6.3 算例 663.7 分布式不定值分析与分布式冗余度分析比较 683.7.1 分布式静不定与分布式弹性冗余度的比较 683.7.2 分布式动不定与分布式几何冗余度的比较 693.7.3 枣庄体育场罩棚的体系分析 693.8 本章小结 75第4章 找力分析理论与数值方法 774.1 引言 774.2 基于线性调整理论的找力法 774.2.1 线性调整理论基本原理 774.2.2 找力法公式推导 794.2.3 算例 804.3 基于平衡矩阵的找力法 834.3.1 平衡矩阵理论 834.3.2 奇异值分解法 844.3.3 算例 844.4 基于复位平衡迭代的找力法 874.4.1 复位平衡法基本理论 874.4.2 复位平衡迭代法 894.4.3 算例 914.5 基于二次奇异值的找力法 934.5.1 基于分布式静不定的分组方法 944.5.2 二次奇异值法原理 954.5.3 算例 964.6 基于投影的找力法 974.6.1 欧几里得范数 984.6.2 投影矩阵 994.6.3 整体可行预应力 1004.6.4 算例 1014.7 本章小结 105第5章 找形分析理论与数值方法 1065.1 引言 1065.2 力密度法 1065.2.1 节点力密度方程 1075.2.2 索杆结构力密度方程 1075.2.3 T单元 1085.2.4 算例 1095.3 动力松弛法 1135.3.1 基本方程 1135.3.2 节点不平衡力 1145.3.3 数值算法 1155.3.4 算例 1155.4 非线性有限元法 1185.4.1 索杆结构的非线性有限元方程 1185.4.2 空间梁单元几何刚度矩阵 1185.4.3 小弹性模量找形 1195.4.4 算例 1205.5 协同找形分析 1225.5.1 协同找形分析基本思路 1225.5.2 算例 1235.6 本章小结 125第6章 预应力分析与优化方法 1276.1 引言 1276.2 柔性分析 1276.2.1 柔性椭球 1276.2.2 柔性椭球的应用及程序 1306.2.3 算例 1326.3 预应力优化方法 1406.3.1 平衡矩阵奇异值分解和复位平衡联合算法 1406.3.2 算例 1416.4 预应力水平优化 1446.4.1 预应力水平系数 1446.4.2 算例 1446.5 本章小结 146第7章 预张力释放和导入分析方法 1477.1 引言 1477.2 预张力释放与零应力态分析 1487.2.1 线性协调矩阵广义逆法 1487.2.2 非线性协调矩阵广义逆法 1507.2.3 算例 1517.3 预张力导入与预应力态分析方法 1537.3.1 基本理论 1537.3.2 可行初始应力 1567.3.3 预张力导入控制方法 1577.3.4 算例 1577.4 本章小结 163第8章 静荷载响应分析方法与结构静力特性分析 1648.1 引言 1648.2 基于最小势能的静力非线性分析方法 1648.2.1 最小势能法基本原理 1658.2.2 最小势能法计算方法 1678.2.3 最小势能法计算流程 1708.2.4 算例 1708.3 索网罩棚结构静力特性分析 1738.3.1 索网罩棚结构分析模型 1738.3.2 静力特性与参数分析 1748.4 索穹顶结构静力特性分析 1788.4.1 索穹顶结构模型 1788.4.2 静力特性与参数分析 1798.5 轮辐式张力结构静力特性分析 1848.5.1 轮辐式张力结构模型 1848.5.2 静力特性与参数分析 1868.6 本章小结 193第9章 动荷载响应分析方法与结构动力特性分析 1949.1 引言 1949.2 索杆结构动力特性分析方法 1949.2.1 模态分析方法 1949.2.2 基于模态补偿的风振频域分析方法 1959.2.3 自回归脉动风振时域分析方法 2009.3 索杆张力结构模态分析 2039.3.1 索网模态分析 2039.3.2 索穹顶模态分析 2079.4 索杆张力结构风振响应特性分析 2119.4.1 基于频域索网风振响应特性分析 2119.4.2 基于时域索穹顶风振响应特性分析 2189.5 本章小结 227第10章 构件与节点重要性分析方法 22910.1 引言 22910.2 构件重要性 23010.2.1 基于刚度的构件重要性系数 23010.2.2 基于能量分布的构件重要性系数 23110.3 节点重要性 23210.3.1 基于刚度的节点重要性系数 23210.3.2 概念移除和结构响应指标 23310.4 枣庄体育场构件与节点的重要性评估 23310.4.1 构件重要性评估 23510.4.2 节点重要性评估 23910.5 本章小结 242第11章 索长误差影响分析方法 24411.1 引言 24411.2 索长制作误差分析 24411.2.1 最大值分布理论 24511.2.2 渐进分布理论 24511.2.3 正态分布最大值分布模型 24511.2.4 索长制作误差极值模型与计算 24711.2.5 索长制作误差对索穹顶体系的影响 24811.3 索长误差敏感性分析和索长误差限值的计算方法 25211.3.1 基于索长误差的索杆张力结构体系敏感性分析 25311.3.2 基于可靠度指标的索长误差限值计算方法 25611.3.3 枣庄体育场的索长误差敏感性分析和索长误差限值计算 25911.3.4 基于可靠度指标的索长误差限值 26611.4 本章小结 268第12章 张拉成形模拟方法与数值分析 26912.1 引言 26912.2 基于两节点单元的索杆结构张拉成形模拟方法 26912.2.1 两节点索杆单元 27012.2.2 生死单元 27212.2.3 索杆和外部结构协同张拉步骤 27212.2.4 算例 27312.3 广义逆非线性有限元张拉成形模拟方法 27812.3.1 广义逆矩阵 27812.3.2 基于广义逆的索杆结构张拉步骤和程序流程图 27912.3.3 算例 28012.4 基于动力松弛法的张拉成形模拟方法 28312.4.1 动力松弛法张拉成形原理概述 28312.4.2 考虑周边环梁的节点不平衡力 28312.4.3 算例 28512.5 基于非线性力法的张拉成形模拟方法 29012.5.1 非线性力法张拉成形基本理论 29012.5.2 基于非线性力法的施工张拉成形步骤和程序框图 29212.5.3 算例 29312.6 基于向量式有限元的张拉成形模拟方法 29912.6.1 向量式有限元基本原理 29912.6.2 基于向量式有限元的索杆结构张拉方法 30112.6.3 算例 30212.7 本章小结 305第13章 索杆张力结构工程设计应用 30613.1 引言 30613.2 索杆张力结构工程设计 30613.3 索网结构 30913.3.1 中国航海博物馆索网结构 30913.3.2 索网结构典型细部设计 31213.4 索穹顶结构 31413.4.1 索穹顶结构工程应用 31413.4.2 索穹顶结构典型细部设计 31813.5 轮辐式结构 31913.5.1 轮辐式结构工程应用 31913.5.2 轮辐式结构典型细部设计 32313.6 本章小结 324参考文献 325

内容摘要

第1章 绪论 　　1.1 索杆张力结构概述 　　1.1.1 索杆张力结构的定义 　　索杆张力结构是以拉索或杆按照特定拓扑和几何连接，通过预张力形成结构稳定形态，并保持结构刚度的自平衡体系或外界约束平衡体系。在索杆张力结构中，拉索为基本柔性受拉构件，杆可作为刚性拉杆或压杆，同时压杆也可构成有矩受力构件(弯矩构件)，因此作为形象表述的杆在索杆张力结构体系中具有丰富的力学和结构内涵。 　　索杆张力结构可构成独立的自承力平衡体系，如张拉整体结构，应用于生物工程、空间操控机器人或可展开空间结构(机构)等；索杆张力结构依靠平衡结构或外约束提供平衡成为张力结构体系，如建筑工程领域的索穹顶等。 　　索杆张力结构中受拉构件为拉索或拉杆，采用轻质高强材料，如高强钢索、高强钢拉杆、高性能碳纤维索等，压杆采用钢、轻合金或高性能复合材料等，并满足不同工业领域技术需求。 　　1.1.2 索杆张力结构的力学特点 

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