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第一章 网壳结构的发展 1

1-1 引言 1

1-2 网壳结构发展简史 4

1-2-1 网壳结构发展过程 4

1-2-2 网壳结构型式的发展 6

1-2-3 网壳结构材料的发展 17

1-2-4 我国网壳结构的发展 19

1-2-5 网壳结构分析计算方法的发展 22

1-2-6 网壳结构制作及安装方法的发展 26

1-3 网壳结构的优缺点 31

1-4 网壳结构的发展趋势 32

1-5 网壳结构的设计程序 37

第二章 网壳结构的类型及选型原则 39

2-1 型体 39

2-2 曲面的基本知识 41

2-3 曲面的形成方法 45

2-3-1 旋转法 45

2-3-2 平移法 45

2-3-3 曲面的切割与组合 49

2-4-1 单层球面网壳结构的型式 54

2-4 网壳结构的构造型式和几何构成 54

2-4-2 单层柱面网壳结构的型式 71

2-4-3 单层双曲抛物面网壳结构的型式 72

2-4-4 双层网壳结构的型式 73

2-5 网壳结构选型的一般原则 81

第三章 网壳结构的静、动力分析 85

3-1 网壳结构静力分析的一般原理和方法 85

3-2-1 弹性壳体的基本概念及假定 87

3-2 弹性壳体理论基础 87

3-2-2 平衡方程 88

3-2-3 几何方程 95

3-2-4 物理方程 100

3-2-5 边界条件 102

3-3 等效刚度 104

3-3-1 二维单元的等效刚度 104

3-3-2 球面网壳的结构比拟及其等效刚度的计算 109

3-3-3 圆柱面网壳的结构比拟及其等效刚度的计算 112

3-4-1 球面网壳按薄膜理论的拟壳法 115

3-4 按薄膜理论分析网壳结构的拟壳法 115

3-4-2 圆柱面网壳按薄膜理论的拟壳法 122

3-5 按有矩理论分析网壳结构的拟壳法 125

3-5-1 球面网壳按有矩理论的拟壳法 125

3-5-2 圆柱面网壳按有矩理论的拟壳法 135

3-6 网壳结构静力分析的有限单元法 140

3-6-1 引言 140

3-6-2 空间铰接杆单元 142

3-6-3 等截面直线空间梁单元 143

3-7 边界条件 146

3-7-1 边界约束的处理方法 146

3-7-2 斜边界约束的处理方法 147

3-7-3 网壳结构斜边界变换矩阵的计算 149

3-8 内力计算 152

3-9 欧拉角的计算 153

3-9-1 球面网壳 153

3-9-2 柱面网壳 154

3-10 温度应力、装配应力的计算 155

3-11-1 引言 156

3-11 网壳结构的非线性分析 156

3-11-2 梁--柱理论 157

3-11-3 非线性有限单元法 164

3-12 网壳结构的抗震分析 169

3-12-1 基本方程 170

3-12-2 振型分解反应谱法 172

3-12-3 时程法 174

3-13 网壳结构计算模型的比较和选择 178

3-13-1 球面网壳结构计算模型的比较和选择 178

3-13-2 双层柱面网壳结构计算模型的比较和选择 183

第四章 网壳结构的稳定分析 187

4-1 引言 187

4-2 网壳结构的失稳模态及影响因素 189

4-2-1 网壳结构的失稳模态 189

4-2-2 影响网壳的失稳因素 191

4-3 屈曲类型及平衡图形 192

4-4 结构稳定的能量准则 195

4-5 基于连续化假定的网壳结构稳定分析 200

4-5-1 壳体稳定理论基本概念 200

4-5-2 球面网壳临界荷载的近似计算 203

4-5-3 圆柱面网壳临界荷载的近似计算 209

4-6 基于离散化假定的网壳结构稳定分析 211

4-6-1 引言 211

4-6-2 网壳结构非线性平衡路线跟踪算法概述 213

4-6-3 网壳结构非线性平衡路线跟踪算法 214

4-6-4 判断因子及临界点的判断准则 231

4-7 设计临界荷载及安全系数 234

4-7-1 影响确定临界荷载理论值的因素 234

4-7-2 钢筋混凝土薄壳设计临界荷载及安全系数 235

4-7-3 网壳结构设计临界荷载及安全系数 239

第五章 网壳结构静力特性 243

5-1 引言 243

5-2 双层柱面网壳的静力特性及影响因素 244

5-2-1 双层柱面网壳的静力特性 244

5-2-2 边界条件对双层柱面网壳静力特性的影响 252

5-3 单层柱面网壳的静力特性 259

5-3-1 单层柱面网壳的位移及内力比较 259

5-3-2 长壳的静力特性分析 280

5-3-3 筒拱的静力特性分析 291

5-3-4 短壳的静力特性分析 302

5-4 单层球面网壳结构的静力特性 310

5-4-1 单层球面网壳结构的位移 313

5-4-2 单层球面网壳结构的内力 335

第六章 网壳结构设计 376

6-1 引言 376

6-2 荷载 376

6-2-1 荷载的分类 376

6-2-2 雪荷载 377

6-2-3 风荷载 381

6-3 杆件设计 389

6-3-1 杆件材料 389

6-3-2 杆件截面形式 389

6-3-3 杆件截面设计 390

6-3-4 杆件的计算长度和容许长细比 395

6-4 网壳结构的节点设计 396

6-4-1 网壳结构节点的特性及分类 396

6-4-2 网壳结构的节点设计 405

6-5-1 网壳下部支承结构的设计要求 415

6-5-2 球面网壳的下部支承结构 415

6-5 网壳的下部支承结构设计 415

6-5-3 柱面网壳的下部支承结构 417

第七章 网壳结构工程设计实例 421

7-1 球面网壳工程 421

7-1-1 工程概况及原始资料 421

7-1-2 球面网壳的型式及网格划分 422

7-1-3 球面网壳节点空间坐标计算 423

7-1-4 球面网壳的内力分析 424

7-1-5 杆件截面设计 425

7-1-6 网壳整体稳定验算 427

7-1-7 节点设计 428

7-1-8 节点试验 430

7-1-9 部分施工图 431

7-2 柱面网壳工程 431

7-2-1 工程概况及原始资料 431

7-2-2 柱面网壳的选型及网格划分 432

7-2-3 柱面网壳节点的空间座标 434

7-2-4 双层柱面网壳的内力分析 434

7-2-5 杆件截面设计 439

7-2-6 节点设计 440

7-2-7 部分施工图 441

第八章 网壳结构计算机分析方法及实施 442

8-1 网壳结构分析及设计程序概述 442

8-2 AADS-DV系统结构 445

8-3 总刚度矩阵的形成和装配 450

8-3-1 空间梁系总刚度矩阵 451

8-3-2 总刚度矩阵的装配及存储 452

8-3-3 网壳结构自动分析及设计程序AADS-DV总刚度矩阵装配与程序 456

8-4 数据前处理技术 459

8-4-2 网壳结构的指示矩阵法 460

8-4-1 网壳结构的形体分析及成形策略 460

8-5 AADS-DV系统输入数据流及说明 466

附录 479

附录一 AADS-DV系统源程序 479

附录二 型钢的规格、尺寸及截面特性 524

附录三 轴心受压构件的稳定系数 540

本书主要符号 549

名词索引 551

人名对照及索引 553

参考文献 555