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第1章 绪论1

1.1引言1

1.2大跨空间结构的发展历程7

1.3我国大跨空间结构研究的工作历程48

参考文献53

第2章 网架结构55

2.1网架结构的类型和选型55

2.1.1网架结构的类型55

2.1.2网架结构的支承61

2.1.3网架结构的选型63

2.2网架结构的一般问题64

2.2.1网架结构主要几何尺寸的确定64

2.2.2网架的整体构造65

2.3网架结构分析66

2.3.1网架计算原则66

2.3.2空间桁架位移法67

2.3.3网架温度应力计算75

2.3.4网架抗震计算78

2.3.5网架结构的荷载、作用与效应组合86

2.4网架结构的杆件和节点89

2.4.1杆件的设计与构造89

2.4.2节点的设计与构造91

2.5网架结构研究的发展趋势98

参考文献100

第3章 网壳结构102

3.1网壳结构的类型和选型102

3.1.1网壳结构的类型102

3.1.2球面网壳的网格划分106

3.1.3柱面网壳的网格划分109

3.1.4双曲抛物面网壳的网格划分113

3.1.5网壳结构的选型113

3.2网壳结构分析115

3.2.1空间刚架位移法115

3.2.2温度应力和装配应力计算122

3.2.3网壳结构抗震分析123

3.2.4网壳结构的荷载、作用与效应组合127

3.3网壳结构的稳定性130

3.3.1网壳结构全过程分析方法131

3.3.2网壳结构全过程分析实例140

3.3.3单层球面网壳的稳定性143

3.3.4单层柱面网壳的稳定性145

3.3.5单层椭圆抛物面网壳的稳定性148

3.3.6单层双曲抛物面网壳的稳定性150

3.3.7网壳等效刚度的计算公式151

3.3.8规程关于稳定性验算的规定及说明152

3.4网壳结构的杆件与节点155

3.4.1杆件的设计与构造155

3.4.2节点的设计与构造156

3.5网架与网壳的防腐和防火158

3.5.1网架与网壳的防腐158

3.5.2网架与网壳的防火161

3.6网壳结构研究的发展趋势161

参考文献163

第4章 悬索结构165

4.1悬索结构的类型165

4.1.1单层悬索体系165

4.1.2预应力双层悬索体系168

4.1.3预应力鞍形索网170

4.1.4含劲性构件的悬索结构173

4.1.5悬挂薄壳与悬挂钢膜179

4.1.6组合悬索结构180

4.2钢索及其基本力学性能181

4.2.1钢索的种类181

4.2.2钢索的制作183

4.3钢索的锚固及连接节点184

4.3.1钢索的锚固184

4.3.2悬索结构的连接节点188

4.4悬索结构分析的有限单元法193

4.4.1柔性索的基本受力特性193

4.4.2大位移理论知识196

4.4.3有限元列式199

4.4.4基本方程的迭代解法203

4.5悬索结构的形态分析203

4.6悬索结构的受力分析207

4.7悬索结构的动力特性及抗风抗震分析209

4.7.1自振特性与阻尼209

4.7.2悬索结构的地震反应分析211

4.7.3悬索结构的风振反应分析213

4.8悬索结构的设计要点215

4.8.1悬索结构的方案设计215

4.8.2悬索结构的设计计算219

4.9悬索结构的施工要点226

4.10悬索结构研究的发展趋势230

附录A常用钢丝绳截面规格231

附录B塑料护套半平行钢丝索截面规格233

附录C建筑用钢拉杆截面规格234

附录D点式玻璃幕墙用不锈钢拉杆与不锈钢索截面规格235

参考文献237

第5章 薄膜结构238

5.1建筑膜材与薄膜结构选型238

5.1.1建筑膜材及其本构模型238

5.1.2柔性壳体的基本力学性能242

5.1.3薄膜结构的支承体系245

5.1.4膜材的裁剪与连接246

5.2薄膜结构的有限元分析249

5.2.1形函数矩阵249

5.2.2几何方程251

5.2.3局部坐标系下的单元平衡方程253

5.3薄膜结构的形态分析255

5.4膜曲面的裁剪分析257

5.4.1裁剪线的确定258

5.4.2膜片的展开259

5.5薄膜结构的受力分析与设计262

5.5.1受力分析262

5.5.2工程结构荷载验算266

5.6薄膜结构的动力特性与反应分析271

5.6.1薄膜结构的动力特性271

5.6.2风振反应分析276

5.6.3风与结构的耦合作用281

5.7薄膜结构的连接与节点287

5.7.1膜材与膜材的连接288

5.7.2索与膜的连接291

5.7.3膜材与刚性边界的连接295

5.7.4索节点297

5.7.5柱节点298

5.7.6索膜节点300

5.8充气式薄膜结构302

5.8.1非织物膜材302

5.8.2充气式薄膜结构形态分析303

5.8.3充气式薄膜结构受力分析306

5.9薄膜结构施工要点309

5.10薄膜结构研究的发展趋势311

参考文献312

第6章 大跨空间结构新体系314

6.1可展开折叠式结构314

6.1.1概述314

6.1.2可展开折叠结构的几何构成315

6.1.3可展开折叠结构的力学分析323

6.1.4可展开折叠结构的节点构造325

6.2开合屋盖326

6.2.1概述326

6.2.2屋盖的开合方式331

6.2.3开合屋盖结构的设计要素340

6.3张拉整体结构343

6.3.1张拉整体结构的概念及发展过程343

6.3.2索穹顶结构348

6.4张弦结构352

6.4.1单向张弦结构353

6.4.2多向张弦结构356

6.4.3空间张弦结构357

6.5预应力拱架结构360

6.6新型围护体系365

6.6.1点支玻璃幕墙365

6.6.2新型金属屋面板——彩涂压型钢板371

参考文献380