建筑鋼結構穩(wěn)定理論與應用

前言

　　喪失穩(wěn)定是鋼結構承載能力極限狀態(tài)的重要項目，由于其復雜性，它也是鋼結構失效事故的重要原因?！　′摻Y構失穩(wěn)可以分為三個層次：結構整體失穩(wěn)、桿件失穩(wěn)和組成構件的部件（實腹構件的板件、格構式構件的肢件和綴材）失穩(wěn)。構件局部失穩(wěn)和構件穩(wěn)定之間的關系，已經研究得比較充分，表現(xiàn)在屈曲后強度的利用和局部與整體之間的相關關系。構件作為一個局部，它的失穩(wěn)和結構整體承載力之間的關系要復雜一些。最典型的結構，即人們時常分析的三鉸框架，一根柱子失穩(wěn)就是整體失穩(wěn)。多跨單層框架有側移失穩(wěn)時，過去對每根柱分別確定其計算長度，現(xiàn)在認識到失穩(wěn)時各柱柱頇同時側移，應該從層剛度來分析，也就是說應以整體穩(wěn)定為設計依據。多層框架的穩(wěn)定計算也同樣從單柱穩(wěn)定逐漸向整體穩(wěn)定靠近。單個柱在意外作用（如沖擊）下失效，并不立即造成整個框架失穩(wěn)。局部和整體承載力之間存在較大差距。挖掘框架的承載力儲備，是學術界多年來的追求，并且取得了不小的成果?！　?961年布加勒斯特跨長93.5 m的球形穹頂網殼坍塌，震動了工程界，它表明網殼結構的整體穩(wěn)定亟待研究。雖然事故起源于局部積雪造成局部性破壞，但經過傳播后很快導致整體失穩(wěn)。　　綜合以上情況，整體失穩(wěn)是眾多類型鋼結構承載能力的極限，應該成為設計工作的關注點。以往論述結構穩(wěn)定的書，都以構件為分析對象，羅永峰教授主編的這本《建筑鋼結構穩(wěn)定理論與應用》（以下簡稱“本書”）著重論述各類鋼結構的整體穩(wěn)定性能和計算方法，是一本適應當前需要的獨具特色的書。

內容概要

　　《建筑鋼結構穩(wěn)定理論與應用》是為滿足建筑鋼結構整體穩(wěn)定性分析的工程應用需要而編寫的。全書共分8章，首先介紹大型建筑鋼結構的整體穩(wěn)定性特征、整體穩(wěn)定性分析方法及發(fā)展現(xiàn)狀；之后引入鋼結構整體穩(wěn)定性分析理論；再次分別就目前應用最為廣泛的幾種鋼結構體系的整體穩(wěn)定性進行論述，并給出其各自穩(wěn)定性的實用設計方法及提高其穩(wěn)定性的措施，包括鋼拱結構、多高層鋼框架結構、鋼網殼結構、弦支穹頂結構、塔桅鋼結構；最后以案例形式進行鋼結構穩(wěn)定事故分析?！督ㄖ摻Y構穩(wěn)定理論與應用》系統(tǒng)地介紹了不同鋼結構體系的整體穩(wěn)定性特點和分析方法，可供鋼結構工程技術人員參考使用，同時亦可作為結構工程專業(yè)的本科生、研究生參考閱讀資料選用。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 大型建筑鋼結構的特點1.2 大型鋼結構整體失穩(wěn)特征1.3 大型鋼結構工程穩(wěn)定性分析及應用現(xiàn)狀1.4 本書編寫的宗旨和概要參考文獻第2章 鋼結構整體穩(wěn)定分析理論2.1 鋼結構整體穩(wěn)定性的特點和類型2.2 鋼結構整體穩(wěn)定分析模型2.3 鋼結構整體穩(wěn)定性分析方法2.4 鋼結構的缺陷敏感性2.5 鋼結構的失穩(wěn)傳播2.6 鋼結構系統(tǒng)整體穩(wěn)定性驗算與評定方法2.7 鋼結構的動力穩(wěn)定性分析參考文獻第3章 鋼拱結構的整體穩(wěn)定性3.1 鋼拱結構的特點及應用3.2 鋼拱結構整體穩(wěn)定性分析與評定方法3.3 鋼拱結構穩(wěn)定性設計的實用方法3.4 提高大型鋼拱結構穩(wěn)定性的措施參考文獻第4章 多高層鋼框架結構系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性4.1 鋼框架結構系統(tǒng)的特點和構成4.2 鋼框架結構系統(tǒng)整體穩(wěn)定計算方法4.3 保證鋼框架結構穩(wěn)定性的措施參考文獻第5章 鋼網殼結構的整體穩(wěn)定性5.1 鋼網殼結構的穩(wěn)定性特點及應用5.2 鋼網殼結構形體與整體穩(wěn)定性的關系5.3 鋼網殼結構整體穩(wěn)定性分析與評定方法5.4 實際工程網殼結構整體穩(wěn)定性分析5.5 提高網殼結構穩(wěn)定性的措施參考文獻第6章 弦支結構的整體穩(wěn)定性6.1 弦支結構體系的分類及工程應用6.2 弦支結構整體穩(wěn)定性分析與評定方法6.3 提高弦支結構穩(wěn)定性的措施參考文獻第7章 塔桅鋼結構的整體穩(wěn)定性7.1 塔桅鋼結構的特點及應用7.2 塔桅鋼結構整體穩(wěn)定性分析與評定方法7.3 提高塔桅鋼結構穩(wěn)定性的措施參考文獻第8章 鋼結構穩(wěn)定事故分析8.1 鋼結構事故的類型及特點8.2 現(xiàn)代鋼結構事故發(fā)生的原因及失效模式8.3 鋼結構事故實例概況與調查分析8.4 防止鋼結構失效和失穩(wěn)事故的措施參考文獻

章節(jié)摘錄

　　隨著數(shù)值計算方法的成熟應用，人們可以準確獲得結構的變形和構件的內力，進行構件的設計驗算。但關于結構整體穩(wěn)定的計算方法、結構局部穩(wěn)定與整體穩(wěn)定的關系、整體失穩(wěn)的判定準則，國內外均經歷了一個曲折的研究發(fā)展過程。　　20世紀70年代之前，由于計算設備條件、計算方法的限制，數(shù)值求解技術難以得到廣泛應用。在進行大型網殼類結構的整體穩(wěn)定性分析計算時，國內外均采用近似的連續(xù)化法即擬殼法，將網殼結構等代為連續(xù)化的薄殼結構，然后應用已有的薄殼結構理論計算薄殼的穩(wěn)定性臨界荷載，將此臨界荷載作為網殼結構的整體穩(wěn)定臨界荷載。由于結構形狀、荷載條件、邊界條件、分析方法的限制，理論上能夠得到解析解的連續(xù)薄殼結構很少，同時由于等代簡化方法的近似，擬殼法有很大的局限性，這種局限性直接影響了大跨度鋼結構的應用。　　70年代之后，隨著計算機技術的日益發(fā)展和廣泛應用，數(shù)值計算技術同時得到迅速發(fā)展，其中工程上應用最廣、最具代表的有限元理論迅速興起。國內外學者和工程師在結構大位移幾何非線性理論、結構整體穩(wěn)定性理論、非線性平衡方程求解技術、結構非線性平衡路徑的跟蹤技術、結構臨界點的搜索與確定、大跨度鋼結構整體穩(wěn)定極限承載力的評定等方面，進行了大量的研究并獲得了眾多研究成果，很多研究成果已被通用有限元軟件采用。目前，非線性有限元理論已成為結構整體穩(wěn)定性計算的主要方法和工具?！　′摻Y構自應用以來，穩(wěn)定性問題一直是結構設計的主要問題或控制因素。迄今為止，人們對鋼結構穩(wěn)定性的研究成果主要集中在關于鋼結構基本構件的理論與試驗研究。各種構件的穩(wěn)定性分析理論和數(shù)值計算方法已成為現(xiàn)行國家設計規(guī)范的基礎。然而，關于一個鋼結構工程系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性分析方法與判定準則的理論與試驗研究，目前雖然已有很多成果，但還不完善，尚缺乏成熟的分析理論和設計方法可應用于實際工程設計和規(guī)范的修訂。

圖書封面

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