鋼結構高等分析理論與實用計算

內容概要

本書針對建筑鋼結構的特點，全面、系統(tǒng)地闡述了近幾年新興的結構高等分析理論及其實用計算方法。本書既注重學科前沿知識和方法的介紹，又注重理論的系統(tǒng)性和應用的可操作性。全書共分8章，內容包括：鋼結構的概論、三維梁柱單元二階彈性剛度方程、三維梁柱單元二階非彈性剛度方程、三維支撐單元的二階彈性及彈塑性剛度方程、三維結構非線性平衡方程的建立與求解、半剛性連接的三維結構高等分析、考慮節(jié)點域變形效應的三維結構高等分析、結構的二階實用分析。    本書可供高等院校的相關專業(yè)師生以及科研院所的科技人員參考，也可供土建類工程設計、制作與安裝以及其他相關工程技術人員參考。

作者簡介

鄭廷銀，教授，1955年9月生，重慶人。1978～1982年，在重慶大學(原重慶建筑工程學院)工民建專業(yè)學習，獲工學學士學位；1982～2001年，在南京建筑工程學院土木系任教；2001年至今，在南京工業(yè)大學土木工程學院任教。其間，1985～1986年，在德國國防大學(慕尼黑)和奧根斯堡工業(yè)大學兩校做訪問學者：1992～1995年，在重慶大學(原重慶建筑大學)結構工程專業(yè)學習，獲工學碩士學位；1997～2002年，在東南大學結構工程專業(yè)學習，獲工學博士學位。1996年至今，兼任中國鋼結構協(xié)會房屋建筑鋼結構分會理事：中國鋼結構協(xié)會結構穩(wěn)定與疲勞分會理事。 現(xiàn)已發(fā)表科研論文近100篇；出版專著、教材共5部：部分研究成果曾獲國家級、省級科技進步獎。目前主要研究方向為：結構穩(wěn)定與高等分析：鋼結構的分析理論與設計方法：鋼-混凝土組合結構的分析理論與設計方法。

書籍目錄

前言第1章 概論　1.1 鋼結構的特點與應用　　1.1.1 鋼結構的特點　　1.1.2 鋼結構的應用　1.2 現(xiàn)行鋼結構設計方法的缺陷和研究現(xiàn)狀　　1.2.1 鋼結構設計方法的演進　　1.2.2 現(xiàn)行建筑鋼結構設計方法的缺陷　　1.2.3 建筑鋼結構分析設計方法的研究現(xiàn)狀　1.3 結構高等分析的特點及現(xiàn)狀　　1.3.1 結構高等分析的概念與特點　　1.3.2 結構高等分析的分類與特征　　1.3.3 結構高等分析的研究現(xiàn)狀　1.4 結構二階分析的概念與方法　　1.4.1 結構分析方法的分類　　1.4.2 結構二階分析的概念　　1.4.3 結構不需進行二階分析的條件　　1.4.4 結構二階分析的方法　1.5 結論　參考文獻第2章 三維梁柱單元二階彈性剛度方程　2.1 概述　2.2 基本假定　2.3 三維連續(xù)體有限變形理論的基本描述　　2.3.1 物體變形和運動的描述　　2.3.2 應變張量　　2.3.3 應力張量　2.4 三維梁柱單元的虛功增量方程　2.5 考慮軸力和剪切變形影響的梁柱單元位移函數(shù)　　2.5.1 梁柱單元的橫向位移函數(shù)　　2.5.2 梁柱單元的轉角位移函數(shù)　2.6 位移插值函數(shù)　2.7 三維梁柱單元的幾何非線性剛度方程　2.8 結論　參考文獻第3章 三維梁柱單元二階非彈性剛度方程　3.1 概述　3.2 基本假定　3.3 三維梁柱單元的簡化塑性區(qū)模型　3.4 三維單元的屈服函數(shù)　3.5 三維梁柱單元的截面彈塑性影響因子　3.6 三維梁柱單元的軸向彈塑性影響因子　3.7 三維梁柱單元的二階非彈性增量剛度方程　3.8 三維梁柱單元的坐標變換　3.9 結論　參考文獻第4章 三維支撐單元的二階彈性及彈塑性剛度方程　4.1 概述　4.2 支撐桿件的計算模型　4.3 三維支撐單元的二階彈性剛度方程　　4.3.1 支撐單元彈性分析的基本假定　　4.3.2 三維支撐單元的彈性剛度方程的建立　4.4 三維支撐單元的二階彈塑性剛度方程　　4.4.1 支撐單元彈塑性分析的基本假定　　4.4.2 三維支撐單元的彈塑性剛度方程的建立　4.5 結論　參考文獻第5章 三維結構非線性平衡方程的建立與求解　5.1 概述　5.2 結構非線性平衡方程的建立　5.3 結構非線性方程的求解方法與迭代策略　5.4 迭代收斂準則　5.5 極值(臨界)點的判別準則　5.6 極限荷載的確定方法　5.7 結構分析的破壞準則　5.8 典型算例及分析比較　5.9 結論　參考文獻第6章 半剛性連接的三維結構高等分析　6.1 概述　6.2 半剛性連接非線性性能的研究方法　6.3 鋼框架梁柱連接的性能與特點　6.4 半剛性連接的彎矩一轉角特性曲線模型　　6.4.1 線性模型　　6.4.2 多項式模型　　6.4.3 B樣條模型　　6.4.4 冪函數(shù)模型　　6.4.5 指數(shù)函數(shù)模型　　6.4.6 有限元法的模擬模型　6.5 半剛性連接的恢復力模型　6.6 半剛性連接結構的結構分析方法　6.7 半剛性連接的三維結構剛度方程　　6.7.1 半剛性連接的三維單元剛度矩陣　　6.7.2 半剛性連接的三維結構剛度方程的建立　6.8 半剛性連接結構的結構分析　6.9 結論　參考文獻第7章 考慮節(jié)點域變形效應的三維結構高等分析　7.1 概述　7.2 節(jié)點域分析模型　　7.2.1 Krawinkler模型　　7.2.2 Nakao模型　　7.2.3 Kato-Chen-Nakao模型　　7.2.4 Lui-Chen模型　7.3 考慮節(jié)點域變形效應的三維結構二階分析　　7.3.1 結構分析的單元劃分　　7.3.2 基本假定　　7.3.3 節(jié)點單元的剛度方程　　7.3.4 三維梁單元的剛度方程　　7.3.5 三維柱單元的剛度方程　　7.3.6 三維支撐單元的剛度方程　　7.3.7 考慮節(jié)點域變形效應的三維結構剛度方程的建立 　7.4 考慮節(jié)點域變形效應的結構對比分析　7.5 結論　參考文獻第8章 結構的二階實用分析　8.1 概述　8.2 巨型平面鋼框架結構的二階實用分析　　8.2.1 巨型平面鋼框架結構二階等效模型的建立　　8.2.2 基本假定　　8.2.3 巨型構件的等效剛度　　8.2.4 結構二階分析剛度方程的建立與求解　　8.2.5 例證分析　8.3 巨型空問鋼框架結構的二階實用分析　　8.3.1 巨型空間鋼框架結構三維等效模型的建立　　8.3.2 基本假定　　8.3.3 巨型構件的等效剛度　　8.3.4 等效節(jié)點域的等效剛度　　8.3.5 結構二階分析剛度方程的建立與求解　　8.3.6 算例分析　8.4 鋼框架—支撐結構體系二階實用分析的有限元方法　　8.4.1 等效模型的建立　　8.4.2 等效剛度的確定 　　8.4.3 結構剛度方程及其求解　　8.4.4 等效模型的驗證　8.5 雙重抗側力結構體系二階實用分析的解析方法　　8.5.1 分析模型的建立　　8.5.2 等效剛度的確定 　　8.5.3 基本微分方程的建立　　8.5.4 結構的位移分析　　8.5.5 結構的內力分析　　8.5.6 算例分析　8.6 結論　參考文獻附錄一 空間鋼框架結構二階彈性分析的三維梁柱單元切線剛度矩陣[Knet]的上三角部分非零元素顯式表達附錄二 空間鋼框架結構二階彈性分析的第i增量步開始時的已平衡節(jié)點力向量的各元素顯式表達附錄三 雙重抗側力結構體系二階實用分析的解析方法中各水平受荷狀態(tài)的內力與位移計算系數(shù)K1、K2、K3、K4

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