混凝土結(jié)構(gòu)的計算機仿真

前言

　　計算機在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為人類認(rèn)識世界提供了一個有力的工具。本書第一作者曾連續(xù)四屆在同濟(jì)大學(xué)工民建、土建專業(yè)高年級本科生中開設(shè)了“混凝土結(jié)構(gòu)計算機仿真”選修課，詳細(xì)介紹了混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件、鋼筋混凝土桿系結(jié)構(gòu)動、靜力試驗的計算機仿真分析方法；旨在幫助同學(xué)們通過學(xué)習(xí)更好地掌握計算機這個有效的工具，為今后的科學(xué)研究、工程實踐打下良好的基礎(chǔ)。該課程受到了學(xué)生們的歡迎。為了使讀者能深入了解混凝土結(jié)構(gòu)的計算機仿真分析方法，作者在原講稿的基礎(chǔ)上結(jié)合近期的科研成果寫成本書。　　全書遵循由簡單到復(fù)雜，由構(gòu)件到結(jié)構(gòu)的漸進(jìn)原則。首先介紹鋼筋混凝土梁、柱、板、墻　　和預(yù)應(yīng)力混凝土梁等基本構(gòu)件的計算機仿真分析方法；進(jìn)而介紹鋼筋混凝土桿系結(jié)構(gòu)靜、動力試驗和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)倒塌反應(yīng)的計算機仿真分析方法；最后介紹計算機仿真中結(jié)構(gòu)破壞過程的圖形處理技術(shù)，形成一套完整的系統(tǒng)。其中，顧祥林負(fù)責(zé)第三、第四、第五、第六和第九章的寫作，孫飛飛負(fù)責(zé)第七和第十章的寫作，第一和第二章由顧祥林和孫飛飛共同寫作。　　筆者曾分別師從同濟(jì)大學(xué)張譽教授和沈祖炎教授作博士研究生，后又在沈祖炎教授的領(lǐng)導(dǎo)下參加了國家基礎(chǔ)性研究重大項目（攀登B計劃）：“重大土木與水利工程安全性與耐久性的基礎(chǔ)研究”的子課題——反映高層建筑結(jié)構(gòu)體系施工誤差及損傷累積的仿真系統(tǒng)的研究工作。導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨刈‘筆者的學(xué)習(xí)和工作起到了巨大的作用，使得筆者能順利地完成本書的寫作。另外，同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程專業(yè)的多位研究生和本科生也為本書做出了卓越的貢獻(xiàn)，他們是姚利民、王立明、李承、周湘贊、馬星、黃勤、周欽海、王偉、任曉勇、孟益、宋曉濱和宣綱。在此，表示衷心的感謝！　　限于筆者的理論水平，書中肯定有錯誤和不當(dāng)之處，懇請廣大讀者指正！　　顧祥林孫飛飛　　2000年12月于同濟(jì)大學(xué)

內(nèi)容概要

本書以荷載一變形關(guān)系和破壞過程為兩條主線，闡述混凝土結(jié)構(gòu)計算機食鹽的原理和方法。本書首先介紹鋼筋混疑土梁、板、柱、墻及預(yù)應(yīng)力混凝土梁等基本構(gòu)件試驗的計算機食鹽分析方法；進(jìn)而介紹鋼筋混凝土桿系結(jié)構(gòu)動、靜力試驗以及鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)倒塌過程的計算機仿真分析方法；最后介紹結(jié)構(gòu)計算機仿真中的圖形和動畫處理技術(shù)。　　本書可作為土木工程專業(yè)和其他相關(guān)專業(yè)高年級本科生或研究生的參考書，亦可供其他專業(yè)技術(shù)人員閱讀。

書籍目錄

1　結(jié)論　1.1　結(jié)構(gòu)仿真的應(yīng)用與意義　1.2　結(jié)構(gòu)仿真技術(shù)的發(fā)展概況　1.3　結(jié)構(gòu)仿真的基本任務(wù)　1.4　實現(xiàn)仿真的基本方法　1.5　本書的主要內(nèi)容　　參考文獻(xiàn)2　鋼筋混疑土梁柱音調(diào)受荷試驗的計算機仿真　2.1　鋼筋混凝土梁音調(diào)受荷時的破壞特征及仿真分析時的基本假定　2.2　鋼筋和混凝土的應(yīng)力－－應(yīng)變關(guān)系　2.3　梁柱截面彎矩－－曲率關(guān)系的計算機仿真　2.4　荷載－位移關(guān)系的計算機仿真　2.5　破壞過程的計算機仿真　2.6　計算機仿真系統(tǒng)實例　　參考文獻(xiàn)3　鋼筋混凝土雙向板均勻受荷試驗的計算機仿真　3.1　均勻受荷雙向板的破壞特征及計算分析中存在的問題　3.2　仿真分析的基本假定　3.3　彎矩－－曲率關(guān)系　3.4　荷載－－位移關(guān)系的仿真分析　3.5　實例難證　　參考文獻(xiàn)4　預(yù)應(yīng)力混凝土梁受彎試驗的計算機仿真　4.1　仿真分析的基本假定　4.2　混凝土和預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力－－應(yīng)變關(guān)系　4.3　有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁受彎試驗的計算機仿真　4.4　后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁受彎試驗的計算機仿真　4.5　實例驗證　　參考文獻(xiàn)5　混凝土結(jié)構(gòu)墻體試驗的計算機仿真　5.1　墻體試驗的破壞特征及仿真分析時的基本假定　5.2　墻體開裂前荷載－－位移關(guān)系的模仿分析　5.3　墻體開裂后鋼筋混凝土單元的平衡和相容關(guān)系　5.4　墻體開裂后混凝土斜向受壓時的應(yīng)力－－應(yīng)變關(guān)系　5.5　混凝土受拉時的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系　5.6　鋼筋的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系　5.7　墻體開裂后荷載－變形關(guān)系的計算機仿真　5.8　實例驗證　　參考文獻(xiàn)6　鋼筋混凝土純紐構(gòu)件試驗的計算機仿真　6.1　純扭構(gòu)件試驗時的破壞特征　6.2　仿真分析的基本假定　6.3　混凝土開裂前扭矩－扭轉(zhuǎn)角關(guān)系　6.4　混凝土開裂后扭矩－扭轉(zhuǎn)角關(guān)系　6.5　受扭構(gòu)件扭矩－扭轉(zhuǎn)角關(guān)系計算機仿真分析步驟7　鋼筋混凝土桿系結(jié)構(gòu)水平單調(diào)加載試驗的計算機仿真　7.1　鋼筋混凝土桿系結(jié)構(gòu)的非線性靜力分析　7.2　等截面直桿單元的剛度矩陣　7.3　帶剛域桿單元的剛度矩陣　7.4　塑性鉸區(qū)段截面抗彎剛度　7.5　單元幾何剛度矩陣　7.6　桿系結(jié)構(gòu)破壞準(zhǔn)則　7.7　框架結(jié)構(gòu)的機構(gòu)識別算法　7.8　結(jié)構(gòu)荷載－位移關(guān)系的計算機仿真　7.9　破壞過程的計算機仿真　7.10　仿真系統(tǒng)實例　　參考文獻(xiàn)8　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)模擬地震試驗的計算機仿真　8.1　結(jié)構(gòu)的計算簡圖　8.2　動力平衡方程的建立和求解　8.3　動力分析時的單元模型　8.4　動力分析時的恢復(fù)力模型　8.5　結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的計算機數(shù)值模擬分析　……9　鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)倒塌反應(yīng)的計算機仿真10　結(jié)構(gòu)計算機仿真的圖形技術(shù)

章節(jié)摘錄

書摘

媒體關(guān)注與評論

前言計算機在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為人類認(rèn)識世界提供了一個有力的工具。本書第一作者曾連續(xù)四屆在同濟(jì)大學(xué)工民建、土建專業(yè)高年級本科生中開設(shè)了“混凝土結(jié)構(gòu)計算機仿真”選修課，詳細(xì)介紹了混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件、鋼筋混凝土桿系結(jié)構(gòu)動、靜力試驗的計算機仿真分析方法；旨在幫助同學(xué)們通過學(xué)習(xí)更好地掌握計算機這個有效的工具，為今后的科學(xué)研究、工程實踐打下良好的基礎(chǔ)。該課程受到了學(xué)生們的歡迎。為了使讀者能深入了解混凝土結(jié)構(gòu)的計算機仿真分析方法，作者在原講稿的基礎(chǔ)上結(jié)合近期的科研成果寫成本書。    全書遵循由簡單到復(fù)雜，由構(gòu)件到結(jié)構(gòu)的漸進(jìn)原則。首先介紹鋼筋混凝土梁、柱、板、墻和預(yù)應(yīng)力混凝土梁等基本構(gòu)件的計算機仿真分析方法；進(jìn)而介紹鋼筋混凝土桿系結(jié)構(gòu)靜、動力試驗和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)倒塌反應(yīng)的計算機仿真分析方法；最后介紹計算機仿真中結(jié)構(gòu)破壞過程的圖形處理技術(shù)，形成一套完整的系統(tǒng)。其中，顧祥林負(fù)責(zé)第三、第四、第五、第六和第九章的寫作，孫飛飛負(fù)責(zé)第七和第十章的寫作，第一和第二章由顧祥林和孫飛飛共同寫作。    筆者曾分別師從同濟(jì)大學(xué)張譽教授和沈祖炎教授作博士研究生，后又在沈祖炎教授的領(lǐng)導(dǎo)下參加了國家基礎(chǔ)性研究重大項目(攀登B計劃)：“重大土木與水利工程安全性與耐久性的基礎(chǔ)研究”的子課題——反映高層建筑結(jié)構(gòu)體系施工誤差及損傷累積的仿真系統(tǒng)的研究工作。導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨刈‘筆者的學(xué)習(xí)和工作起到了巨大的作用，使得筆者能順利地完成本書的寫作。另外，同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程專業(yè)的多位研究生和本科生也為本書做出了卓越的貢獻(xiàn)，他們是姚利民、王立明、李承、周湘贊、馬星、黃勤、周欽海、王偉、任曉勇、孟益、宋曉濱和宣綱。在此，表示衷心的感謝!    限于筆者的理論水平，書中肯定有錯誤和不當(dāng)之處，懇請廣大讀者指正!                                                                 顧祥林孫飛飛                                                           2000年12月于同濟(jì)大學(xué)

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