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1 空间结构总论 1

1.1 空间结构的发展历史 1

1.2 空间结构与仿生学 10

1.2.1 概述 10

1.2.2 空间结构的形体设计 14

1.3 空间结构的形式与分类 17

1.3.1 按空间结构的形式分类 17

1.3.2 按空间结构组成的基本单元分类 17

1.3.3 按空间结构的建筑材料分类 20

1.4 空间结构的应用范围 23

1.5 空间结构的发展趋向和应解决的技术问题 27

1.5.1 空间结构的发展趋向 27

1.5.2 空间结构应研究解决的技术问题 29

2 网架结构 31

2.1 网架结构概述 31

2.1.1 网格结构与网架结构定义 31

2.1.2 网架结构的优越性及国内外应用情况 31

2.1.3 网架结构的形式与分类 33

2.1.4 我国首次采用各种形式网架的工程实例 36

2.1.5 网架结构的选型 38

2.2 网架结构的荷载、作用与一般设计原则 39

2.2.1 荷载类型 39

2.2.2 温度作用 41

2.2.3 地震作用 42

2.2.4 荷载效应组合 42

2.2.5 一般设计计算原则 43

2.3 网架结构的基本理论和分析方法 44

2.3.1 基本假定和计算模型 44

2.3.2 网架结构计算方法概述及其分类 46

2.3.3 网架结构各种计算方法的比较 49

2.4 网架结构的有限元法——空间桁架位移法 50

2.4.1 概述 50

2.4.2 网架结构的单元分析 50

2.4.3 网架结构基本方程的建立 52

2.4.4 边界条件处理 53

2.4.5 对称条件利用 54

2.4.6 温度作用影响计算 55

2.4.7 杆件内力计算 55

2.5 网架结构的拟夹层板分析法 56

2.5.1 概述 56

2.5.2 基本假定和计算模型 56

2.5.3 正交正放类网架结构拟夹层板基本方程式的建立和刚度表达式 57

2.5.4 矩形平面周边简支网架基本方程式的求解 61

2.5.5 网架剪切变形与两向不等刚度的影响 62

2.5.6 拟夹层板内力、挠度计算用表的编制 63

2.5.7 网架变刚度的影响及其近似计算方法 69

2.5.8 网架杆件内力的计算公式 70

2.5.9 拟夹层板法设计计算网架的具体步骤 74

2.5.10 计算例题 74

2.6 网架结构的抗震分析 76

2.6.1 概述 76

2.6.2 网架结构的振动方程和动力特性 76

2.6.3 网架结构的地震反应分析 79

2.6.4 几种网架的动内力分布规律 82

2.6.5 简化计算 84

2.7 网架结构杆件设计与节点构造 86

2.7.1 网架结构的杆件设计 86

2.7.2 网架结构的节点构造与设计 88

2.8 网架结构分析设计软件 102

2.8.1 网架结构软件发展概况与特点 102

2.8.2 网架结构软件编程原理 103

2.8.3 设计步骤 104

2.8.4 常用的操作命令 104

2.8.5 应用例题及施工图表达 106

2.9 网架屋面系统及防锈防火 111

2.9.1 屋面檩条 111

2.9.2 屋面板 115

2.9.3 天沟和马道 120

2.9.4 网架结构的防锈 120

2.9.5 网架结构的防火 125

2.10 网架结构施工与验收 125

2.10.1 概述 125

2.10.2 网架结构的常用施工方法 126

2.10.3 网架结构的验收 137

3 网壳结构 139

3.1 网壳结构概述 139

3.1.1 网壳结构的优越性及国内外应用情况 139

3.1.2 网壳结构的形式与分类 142

3.1.3 我国有代表性的网壳结构工程实例 144

3.1.4 网壳结构的选型 148

3.2 网壳结构的荷载、作用与一般设计原则 149

3.2.1 荷载类型 149

3.2.2 温度作用 152

3.2.3 地震作用 152

3.2.4 荷载效应组合 153

3.2.5 一般设计计算原则 154

3.3 网壳结构的基本理论与分析方法 155

3.3.1 概述 155

3.3.2 网壳结构分析的有限单元法——空间刚架位移法 156

3.4 网壳结构的抗震分析 163

3.4.1 概述 163

3.4.2 网壳结构的动力特性 163

3.4.3 网壳结构的地震反应分析 164

3.4.4 几种网壳结构的动内力分布规律 167

3.5 网壳结构的稳定性 169

3.5.1 概述 169

3.5.2 影响网壳结构稳定性的主要因素 172

3.5.3 网壳结构稳定性分析的连续化方法 173

3.5.4 网壳结构稳定性分析的有限单元法 175

3.5.5 网壳结构的稳定设计 179

3.6 网壳结构杆件设计与节点构造 181

3.6.1 网壳结构的杆件设计 181

3.6.2 网壳结构的节点构造与设计 183

3.7 网壳结构施工与验收 185

3.7.1 概述 185

3.7.2 网壳结构的新型施工方法 186

3.7.3 网壳结构的验收 195

4 膜结构 197

4.1 膜结构概述 197

4.1.1 膜结构的发展与应用概况 197

4.1.2 膜结构的特点 203

4.1.3 膜结构的形式与分类 203

4.1.4 我国有代表性的膜结构工程实例 205

4.2 膜材料 206

4.2.1 建筑膜材的发展 206

4.2.2 膜材的种类 207

4.2.3 膜材的基本性能 208

4.3 膜结构的荷载、作用与一般设计原则 213

4.3.1 荷载与作用的类型 213

4.3.2 荷载效应组合 215

4.3.3 一般设计计算原则 215

4.4 索膜结构的基本理论与分析方法 217

4.4.1 索膜结构分析基本原理 217

4.4.2 形态分析 217

4.4.3 荷载分析 230

4.4.4 裁剪分析 233

4.4.5 膜结构分析的计算机技术 236

4.5 膜结构连接构造 239

4.5.1 概述 239

4.5.2 膜材连接 239

4.5.3 膜材与支承结构之间的连接 240

4.6 膜结构制作、安装与验收 241

4.6.1 膜结构的制作和安装 241

4.6.2 膜结构工程验收 244

4.6.3 膜结构施工实例 245

5 其他空间结构 249

5.1 薄壳结构 249

5.1.1 薄壳结构的定义和特点 249

5.1.2 薄壳结构屋盖的发展和应用概况 249

5.1.3 薄壳结构的形式与分类 252

5.1.4 薄壳结构分析的一般概念 255

5.1.5 双曲扁壳的内力分析 257

5.1.6 薄壳结构的一般设计计算原则 260

5.1.7 薄壳结构的施工 262

5.2 悬索结构 264

5.2.1 悬索结构的发展和应用概况 264

5.2.2 悬索结构的形式与分类 266

5.2.3 悬索结构的结构特性和一般设计原则 269

5.2.4 悬索结构的分析方法 274

5.2.5 悬索结构的节点构造 289

5.2.6 悬索结构的施工 291

5.3 组合网架结构 294

5.3.1 组合网架结构的发展和应用情况 294

5.3.2 组合网架的特点、形式与分类 297

5.3.3 组合网架的计算 299

5.3.4 组合网架简化计算法的设计计算步骤 300

5.3.5 组合网架的节点构造 302

5.3.6 组合网架的制作与安装 303

5.4 预应力网格结构 304

5.4.1 预应力网格结构的发展和应用概况 304

5.4.2 拉索预应力网格结构的形式与分类 308

5.4.3 拉索预应力网格结构的结构特性和一般设计原则 310

5.4.4 预应力网格结构的分析方法 312

5.4.5 拉索的节点构造 318

5.4.6 拉索预应力网格结构的施工 319

5.5 管桁结构 321

5.5.1 管桁结构的特点与工程应用 321

5.5.2 管桁结构的形式与分类 323

5.5.3 管桁结构的一般设计原则 326

5.5.4 管桁结构的节点形式与设计 327

5.5.5 管桁结构的制作与施工 333

5.6 张弦梁结构 334

5.6.1 张弦梁结构的发展及工程应用 334

5.6.2 张弦梁结构的形式与分类 337

5.6.3 平面张弦梁结构的结构性能和一般设计原则 339

5.6.4 平面张弦梁结构的分析方法 342

5.6.5 张弦梁结构的节点构造 345

5.6.6 张弦梁结构的施工 346

5.7 点连接式玻璃幕墙支承结构 347

5.7.1 点连接式玻璃幕墙支承结构的特点 347

5.7.2 点连接式玻璃幕墙支承结构的形式、分类及工程应用 348

5.7.3 点连接式玻璃幕墙支承结构的一般设计原则 351

5.7.4 点连接式玻璃幕墙支承结构的杆件与节点构造 358

5.7.5 点连接式玻璃幕墙支承结构的施工 359

5.8 索穹顶结构 363

5.8.1 索穹顶结构的发展和工程应用 363

5.8.2 索穹顶结构的形式和特点 364

5.8.3 索穹顶结构的初始预应力确定 366

5.8.4 索穹顶结构的非线性有限元分析 372

5.8.5 索穹顶结构的节点构造 374

5.8.6 索穹顶结构的施工 376

参考文献 378