索和膜結(jié)構(gòu)

內(nèi)容概要

　　《索和膜結(jié)構(gòu)》共有18章，包括“結(jié)構(gòu)體系和基本定義”、“索的構(gòu)成、材料及性能”、“膜的材料及性能”、“抗拉錨固”等。1、索和膜結(jié)構(gòu)的類型、定義、材料、連接節(jié)點(diǎn)、抗拉錨固體系及構(gòu)造。2、索桿和索梁體系的形狀確定理論及穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法。3、索網(wǎng)形狀確定的分析方法。4、膜結(jié)構(gòu)形狀確定的分析方法5、膜結(jié)構(gòu)的裁剪理論張莉博士、羅曉群博士、蘇慶田博士、丁佩民博士、白洪濤博士參加了《索和膜結(jié)構(gòu)》的部分理論推倒和例題計(jì)算；王建博士為《索和膜結(jié)構(gòu)》例題的實(shí)施提供了圖形編輯和顯示工具；丁潔民教授提供了《索和膜結(jié)構(gòu)》的部分工程實(shí)力。

書籍目錄

緒言第一章 結(jié)構(gòu)體系和基本定義1.1 {既述1.2 結(jié)構(gòu)體系1.3 分類和定義1.4 形狀確定問(wèn)題第二章 索的構(gòu)成、材料及性能2.1 索的構(gòu)造和組成2.2 索的材料2.3 索的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系02.4 索的蠕變2.5 索的疲勞2.6 索的彎曲2.7 設(shè)計(jì)取值第三章 膜的材料及性能3.1 膜材的種類3.2 膜材的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系3.3 膜材的彈性常數(shù)測(cè)定試驗(yàn)3.4 膜材的徐變和松弛特性3.5 膜材的性能指標(biāo)和設(shè)計(jì)取值第四章 抗拉錨固4.1 抗拉錨固類型4.2 重力錨固體系4.3 阻力錨固體系4.4 抗拉樁體系4.5 摩擦錨固體系4.6 巖石錨固第五章 索桁架的節(jié)點(diǎn)和構(gòu)造5.1 結(jié)構(gòu)布置和剛度影響5.2 主副索與支承結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)5.3 索與索及與剛性壓桿的連接節(jié)點(diǎn)5.4 屋面和墻面板5.5 索桁架的安裝第六章 單層索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)和構(gòu)造6.1 索網(wǎng)的形狀、剛度和網(wǎng)格6.2 索網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造6.3 索網(wǎng)屋面構(gòu)造第七章 膜結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造7.1 概述7.2 膜節(jié)點(diǎn)的類型和構(gòu)造7.3 膜邊界的類型和構(gòu)造7.4 膜角點(diǎn)7.5 膜脊和膜谷第八章 幾何給定索桿體系的形狀確定8.1 概述8.2 問(wèn)題分類和公式描述8.3 索桿結(jié)構(gòu)形狀確定的最小預(yù)應(yīng)力方差原則8.4 計(jì)算實(shí)例8.5 小結(jié)第九章 幾何給定索梁體系的形狀確定9.1 概述9.2 索梁結(jié)構(gòu)形狀確定的近似位移協(xié)調(diào)原則9.3 索梁結(jié)構(gòu)形狀確定的精確位移協(xié)調(diào)原則9.4 零狀態(tài)幾何給定的精確位移協(xié)調(diào)原則9.5 應(yīng)用實(shí)例第十章 索結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能分析10.1 初始平衡狀態(tài)的穩(wěn)定分析10.2 工作狀態(tài)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)10.3 小結(jié)第十一章 索網(wǎng)形狀確定的力密度法11.1 曲面幾何和力密度的關(guān)系11.2 平衡曲面的求解11.3 最小曲面的求解11.4 數(shù)值算例11.5 小結(jié)第十二章 索網(wǎng)形狀確定的動(dòng)力松弛法12.1 基本公式12.2 求解平衡曲面和最小曲面的迭代方法12.3 數(shù)值算例第十三章 索網(wǎng)分析中的拉索單元理論13.1 概述13.2 拉索單元的位移函數(shù)13.3 TI.坐標(biāo)列式的拉索單元13.4 UL坐標(biāo)列式的拉索單元13.5 非線性平衡方程求解技術(shù)13.6 計(jì)算實(shí)例第十四章 索網(wǎng)形狀確定的特殊拉索單元14.1 預(yù)拉力給定的索網(wǎng)形狀確定14.2 索段放樣長(zhǎng)度給定的索網(wǎng)形狀確定第十五章 膜結(jié)構(gòu)形狀確定的應(yīng)力密度法15.1 膜面幾何和應(yīng)力密度的關(guān)系15.2 膜結(jié)構(gòu)平衡曲面的求解15.3 膜結(jié)構(gòu)最小曲面的求解15.4 數(shù)值算例m第十六章 膜結(jié)構(gòu)形狀確定的動(dòng)力松弛法16.1 基本公式16.2 求解平衡曲面和最小曲面的迭代步驟16.3 帳篷形膜結(jié)構(gòu)的形狀確定第十七章 膜結(jié)構(gòu)形狀確定的有限膜單元法17.1 基本假定17.2 坐標(biāo)系定義和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換17.3 位移函數(shù)17.4 幾何條件17.5 物理方程17.6 平衡方程17.7 迭代過(guò)程中皺折單元的處理17.8 計(jì)算實(shí)例第十八章 膜結(jié)構(gòu)裁剪的等效有限單元法18.1 概述18.2 空間曲面展開平面的等效桿單元有限元法18.3 空間曲面展開平面的等效板單元有限元法18.4 考慮膜面應(yīng)力釋放的板單元有限元算法18.5 算例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　近三十年來(lái)，預(yù)應(yīng)力索在結(jié)構(gòu)體系中的作用和優(yōu)勢(shì)已為工程師所充分認(rèn)識(shí)，各種新型索和膜結(jié)構(gòu)體系得到了廣泛的研究和實(shí)踐。如今，索和膜結(jié)構(gòu)已廣泛應(yīng)用于體育場(chǎng)館、商場(chǎng)、大面積溫室、公共建筑、廠房設(shè)施等各類土木建筑中。　　索和膜結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是它的經(jīng)濟(jì)性。結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件為高強(qiáng)度受拉索和輕質(zhì)受拉膜材。在索結(jié)構(gòu)中可以通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力合理地改變其他構(gòu)件的受力分布，從而極大地提高了結(jié)構(gòu)整體抵抗外部效應(yīng)作用的性能，充分地發(fā)揮材料的潛能。膜結(jié)構(gòu)可以輕易地跨越較大的跨度。一般而言，結(jié)構(gòu)的跨度越大，索和膜結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性越明顯?！　∷骱湍そY(jié)構(gòu)的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是建造和安裝的簡(jiǎn)易性。技術(shù)工人可以在現(xiàn)場(chǎng)完成對(duì)索和膜的定位及安裝?！　∷骱湍そY(jié)構(gòu)的第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是良好的抗火性。溫度的增加只能慢慢地使索中預(yù)應(yīng)力松弛，結(jié)構(gòu)是逐漸失去張力而軟化和坍倒的。因?yàn)槭紫葥p失的是索中預(yù)應(yīng)力而不是鋼材強(qiáng)度，所以，在火災(zāi)早期預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)的抗火安全度比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)高?！　【C合考慮材料、勞動(dòng)力和運(yùn)輸成本，索和膜結(jié)構(gòu)更明顯優(yōu)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)?！　∷骱湍そY(jié)構(gòu)的幾何放樣尺寸、初始狀態(tài)的幾何形狀和預(yù)應(yīng)力分布是經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)和傳統(tǒng)有限單元方法所很難求解的。近幾十年來(lái)，已有很多力學(xué)和工程研究者在這一領(lǐng)域進(jìn)行了大量的工作，提出了一系列數(shù)值理論和分析技術(shù)。本書總結(jié)和歸納了索和膜結(jié)構(gòu)形狀確定和膜結(jié)構(gòu)裁剪方面的研究成果。其中，部分內(nèi)容是作者近幾年的研究成果，并已用于實(shí)際工程的計(jì)算和設(shè)計(jì)。這一部分是本書的重點(diǎn)。

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