预应力张弦结构抗连续倒塌性能研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 张弦结构概述 1

1.1.1 张弦结构的分类 1

1.1.2 张弦结构的受力原理 3

1.1.3 张弦结构的工程应用 3

1.1.4 张弦结构的研究现状 8

1.2 连续倒塌的概述 9

1.2.1 连续倒塌的概念 9

1.2.2 抗连续倒塌理论的发展 10

1.2.3 抗连续倒塌的主要设计方法 13

1.3 空间结构抗连续倒塌研究的必要性 18

1.3.1 空间结构的分类 18

1.3.2 空间结构抗连续倒塌的研究现状 20

1.3.3 空间结构抗连续倒塌的必要性 21

1.4 本书的主要内容 21

参考文献 23

第2章 结构重要构件判断方法 30

2.1 结构重要构件的五类判断方法简介 31

2.1.1 基于刚度的判断方法 31

2.1.2 基于能量的判断方法 33

2.1.3 基于强度的判断方法 34

2.1.4 基于敏感性分析的判断方法 34

2.1.5 基于经验和理论分析的判断方法 35

2.1.6 结构重要构件判断方法的总结 36

2.2 简化的敏感性分析方法 37

2.2.1 概念判断 37

2.2.2 敏感性分析 39

2.3 算例分析 41

2.3.1 网架结构 41

2.3.2 张弦结构 44

2.4 本章小结 47

参考文献 48

第3章 基于频率灵敏度的关键构件判断方法研究 50

3.1 基于频率灵敏度的对称分组方法 50

3.1.1 大跨空间结构的荷载特点 50

3.1.2 大跨空间结构对称分组的特点 50

3.1.3 基于模态灵敏度的分析方法判断关键构件 51

3.1.4 基于频率灵敏度的大跨空间结构关键构件判断方法 52

3.2 算例分析 53

3.2.1 算例1 53

3.2.2 算例2 56

3.2.3 算例3 57

3.2.4 算例分析结论 58

3.3 张弦结构的关键构件分布 59

3.3.1 计算模型 59

3.3.2 计算结果 60

3.3.3 关键构件分布 61

3.4 本章小结 62

参考文献 63

第4章 考虑初始缺陷的空间结构连续倒塌静力仿真分析 64

4.1 初始缺陷对空间结构连续倒塌的影响及确定 64

4.1.1 空间结构设计与连续倒塌分析的关系 64

4.1.2 初始缺陷的分类 65

4.1.3 连续倒塌分析中初始缺陷的确定 66

4.2 整体缺陷对张弦结构连续倒塌的影响 67

4.2.1 影响张弦结构力学特性的参数 68

4.2.2 不同矢跨比模型的参数化分析 73

4.3 空间结构连续倒塌的静力仿真分析 77

4.3.1 杆件单元假定 78

4.3.2 杆件荷载-位移曲线假定 78

4.3.3 空间结构倒塌失效模式假定 79

4.3.4 空间结构失效破坏准则假定 80

4.4 程序编制 81

4.4.1 程序编制说明 81

4.4.2 程序编制流程及主要变量说明 82

4.4.3 算例 84

4.5 本章小结 86

参考文献 87

第5章 索失效的模拟方法研究 89

5.1 采用预应力等效荷载法模拟张弦结构索失效存在的问题 89

5.1.1 杆件的弹性应变能 89

5.1.2 刚度变化的影响 90

5.2 张弦结构拉索的应变能和整体刚度推导 91

5.2.1 基本思路与假定 92

5.2.2 单元的应变能 93

5.2.3 预应力张弦结构的变形与内力分析 94

5.2.4 算例分析 100

5.3 索失效的显式动力模拟方法 101

5.3.1 显式动力计算方法 102

5.3.2 模拟方法介绍 103

5.3.3 张弦桁架索失效的显式动力分析过程 105

5.3.4 影响数值模拟的若干因素分析 108

5.4 预应力等效荷载法模拟索失效 111

5.4.1 预应力等效荷载法模拟索失效的显式分析 111

5.4.2 预应力等效荷载法模拟索失效的隐式分析 114

5.5 本章小结 114

参考文献 115

第6章 撑杆截面和间距对连续倒塌的影响 117

6.1 撑杆失效对连续倒塌的影响 117

6.1.1 撑杆失效对张弦结构的力学性能影响 117

6.1.2 弹性连续梁的受力模式 120

6.1.3 计算模型的选择 121

6.1.4 撑杆失效的模拟方法 122

6.2 计算模型分析 123

6.2.1 上弦刚度较大的张弦桁架模型 123

6.2.2 上弦刚度较小的张弦梁模型 126

6.2.3 撑杆不同截面模型 136

6.3 参数对数值计算结果的影响 145

6.3.1 阻尼比对数值计算结果的影响 146

6.3.2 撑杆失效时间对数值计算结果的影响 150

6.3.3 迭代时间增量步对数值计算结果的影响 153

6.4 本章小结 156

参考文献 157

第7章 应力比值法研究张弦结构的动力放大系数 158

7.1 应力比值法分析动力放大系数 158

7.1.1 影响动力放大系数的因素 158

7.1.2 动力放大系数的适用条件 162

7.1.3 应力比值法的定义 163

7.1.4 动力放大系数的定义 164

7.1.5 计算模型和说明 165

7.2 荷载动力放大系数分析 165

7.2.1 模型1的动力放大系数分析 165

7.2.2 模型2的动力放大系数分析 169

7.2.3 动力放大系数建议取值 173

7.3 影响动力放大系数的其他参数 174

7.3.1 阻尼对动力响应的影响 174

7.3.2 失效时间对动力响应影响 179

7.3.3 材料非线性对动力响应的影响 180

7.4 本章小结 182

参考文献 183

第8章 提高结构抗连续倒塌性能的措施 185

8.1 加强结构地基基础设计 185

8.2 对结构局部进行加强设计 187

8.3 加强结构中区域隔断的设计 189

8.4 加强结构抗震设计 191

参考文献 193

第9章 新广州火车站屋盖结构抗连续倒塌性能分析 195

9.1 工程概况 195

9.2 结构重要构件分析 196

9.2.1 概念判断 196

9.2.2 敏感性分析 198

9.3 结构抗连续倒塌性能分析 203

9.3.1 角柱失效 203

9.3.2 编号SG9索拱受损 206

9.3.3 长边中柱失效 208

9.4 提高屋盖体系抗连续倒塌性能的措施 208

9.5 本章小结 210

参考文献 211

第10章 天津梅江会展中心抗连续倒塌性能分析 212

10.1 工程简介 212

10.2 加强纵向联系桁架刚度的设计方法 213

10.2.1 关键构件的选择 214

10.2.2 纵向联系桁架刚度对连续倒塌的影响 217

10.2.3 计算结论 225

10.3 利用抗风柱承担竖向荷载的设计方法 225

10.4 双索设计方法 227

10.4.1 两种双索计算模型 228

10.4.2 两种模型计算结果分析与比较 229

10.4.3 双索分析结论 232

10.5 控制张弦结构发生延性破坏的设计方法 232

10.6 其他提高张弦结构抗连续倒塌的设计方法 237

10.6.1 索节点设计 237

10.6.2 施工过程的抗连续倒塌分析 239

10.7 检测数据与有限元计算结果的分析与比较 242

10.7.1 测试内容、原理及依据文件 242

10.7.2 测点布置 242

10.7.3 应力监测结果 244

10.7.4 变形监测 248

10.7.5 监测结论 248

10.8 本章小结 248

参考文献 249