结构塑性力学PDF电子书下载

第一章 基本概念 1

1.1 材料力学特性 1

1.1.1 屈服极限σs 1

1.1.2 强化现象 2

1.1.3 弹塑性变形 2

1.1.4 后继屈服极限 2

1.1.5 强度极限σb 3

1.1.6 σ-εp曲线与σ-ε曲线的关系 3

1.2 应力状态 3

1.2.1 应力张量 3

1.2.2 应力张量不变量 4

1.2.3 应力偏量不变量 5

1.2.4 应力空间 5

1.2.5 八面体正应力及剪应力 6

1.3 应变状态 7

1.3.1 应变张量 7

1.3.2 应变张量不变量 7

1.3.3 应变偏张量不变量 7

1.3.4 八面体正应变及剪应变 8

1.4 基本假设 8

1.5 简化模型 9

1.5.1 理想塑性材料 9

1.5.2 强化材料 9

1.6 塑性力学基本方程 10

1.7 张量记号 11

1.8 传统的经典塑性本构关系 12

1.9 屈服条件 12

1.9.1 初始屈服条件 13

1.9.2 常用的几种屈服条件 13

1.9.3 加载条件 17

1.1 0流动法则理论 21

1.10.1 流动法则本构关系 21

1.10.2 弹塑性矩阵（一） 22

1.10.3 弹塑性矩阵（二） 26

1.10.4 弹粘塑性模型 29

1.10.5 本构关系 30

参考文献 33

第二章 弹塑性应变理论 34

2.1 弹塑性应变增量理论 34

2.1.1 单向拉伸状态 34

2.1.2 简单加载状态 35

2.1.3 复杂加载状态 39

2.1.4 应力-应变关系 39

2.2 热弹塑性应变增量理论 40

2.2.1 材料性质与温度无关的本构关系 40

2.2.2 材料性质与温度有关的本构关系 41

2.3 弹粘塑性应变增量理论 42

2.3.1 单向应力状态 42

2.3.2 复杂应力状态 43

2.3.3 应力-应变关系 44

2.4 热弹粘塑性应变增量理论 44

2.4.1 材料性质与温度无关 44

2.4.2 材料性质与温度有关 45

2.4.3 统一的本构理论 45

2.5 新的本构关系 45

2.6 结语 46

参考文献 46

第三章 弹塑性变分原理 48

3.1 虚功原理 48

3.1.1 全量虚功原理 48

3.1.2 增量虚功原理 50

3.2 弹塑性变分原理 50

3.2.1 最小势能原理 50

3.2.2 最小余能原理 52

3.2.3 带权参数变分原理 53

3.2.4 本构关系 53

3.3 弹塑性广义变分原理 54

3.3.1 第一种广义变分原理 54

3.3.2 第二种广义变分原理 55

3.3.3 等价定理 56

3.4 大变形弹塑性变分原理 56

3.4.1 基本方程 56

3.4.2 有限变形弹塑性变分原理 57

3.5 大变形弹塑性广义变分原理 58

3.5.1 有限变形弹塑性广义变分原理 58

3.5.2 带权参数变分原理 59

参考文献 59

第四章 塑性力学中的新理论新方法 60

4.1 弹塑性应变增量理论 60

4.1.1 应力-应变曲线 60

4.1.2 简单加载状态 61

4.1.3 复杂加载状态 63

4.1.4 应力-应变关系 64

4.2 变分原理 64

4.3 弹塑性分析的新方法 65

4.3.1 计算原理 65

4.3.2 新算法 68

4.4 计算例题 69

4.5 样条函数 70

4.5.1 B样条函数构造的方法 70

4.5.2 B样条函数的性质 71

4.5.3 B样条函数的数值方法 71

4.6 样条基函数 73

4.6.1 广义参数法 73

4.6.2 混合参数法 73

4.6.3 位移参数法 74

4.7 样条离散化 75

4.7.1 单样条离散化 75

4.7.2 双样条离散化 76

4.7.3 三样条离散化 76

4.7.4 沿弧方向样条离散化 77

4.8 非均匀分划问题 77

4.9 结构分析的新方法 79

4.10 大型复杂结构分析的QR法 80

4.10.1 计算原理 80

4.10.2 高层复杂结构体系 83

4.10.3 非节点荷载作用下的梁单元 83

4.11 开洞剪力墙 84

参考文献 85

第五章 弹塑性样条有限点法 87

5.1 基本原理 87

5.2 薄板弹塑性样条有限点法 89

5.2.1 基于弹粘塑性理论的样条有限点法 89

5.2.2 基于弹塑性流动法则理论的样条有限点法 93

5.2.3 基于弹塑性应变理论的样条有限点法 96

5.3 二维问题弹塑性样条有限点法 100

5.4 薄壳弹塑性样条有限点法 107

5.5 计算例题 111

参考文献 112

第六章 弹塑性QR法 113

6.1 基本原理 113

6.2 结构弹塑性分析的QR法 116

6.2.1 结构样条离散化 116

6.2.2 建立{V}e与{V}的关系 117

6.2.3 建立单元变分方程 117

6.2.4 样条初应力法的刚度方程 117

6.2.5 样条变刚度法的刚度方程 118

6.2.6 应力公式 118

6.3 结构弹塑性分析的新算法 119

6.3.1 增量初应力迭代法 119

6.3.2 增量变刚度迭代法 120

6.3.3 作者的新算法 121

6.4 计算例题 121

参考文献 122

第七章 结构大变形弹塑性力学 124

7.1 大变形弹塑性本构关系 124

7.1.1 一般原理 124

7.1.2 大变形弹塑性本构关系 125

7.1.3 本构关系的客观性原理 126

7.1.4 Jauman应力率 128

7.1.5 证明大变形弹塑性本构关系 129

7.1.6 作者的新成果 129

7.2 大变形弹塑性变分原理 130

7.3 结构大变形弹塑性分析的QR法 130

7.3.1 基本理论 130

7.3.2 初应力理论与几何非线性结合的格式 131

7.3.3 变刚度理论与几何非线性结合的格式 133

7.3.4 大型复杂结构双重非线性分析的QR法 136

7.3.5 作者的新算法 142

7.4 计算例题 142

7.5 附录 144

7.5.1 结构双重非线性问题 144

7.5.2 大变形弹塑性单元刚度矩阵 145

7.5.3 非线性单元 145

7.5.4 梁的几何非线性分析的新方法 146

参考文献 151

第八章 结构大变形塑性动力学 153

8.1 动力本构关系 153

8.2 瞬时变分原理 153

8.3 建立结构非线性动力分析的新模型 153

8.3.1 结构几何非线性动力问题 154

8.3.2 结构双重非线性动力问题 155

8.3.3 结构材料非线性动力问题 156

8.4 结构非线性动力分析的新算法 157

8.4.1 非线性动力方程 157

8.4.2 第三种样条递推算法 158

8.4.3 几种新算法 162

8.4.4 无条件稳定算法 164

8.5 结构非线性动力特性的新算法 165

8.5.1 建立新模型 165

8.5.2 新算法 165

8.5.3 结构非线性振动周期的算法 166

8.5.4 求自振频率 167

8.5.5 结构的质量矩阵及阻尼矩阵 167

8.6 计算例题 167

参考文献 171

第九章 结构非线性动力稳定性分析的新方法 172

9.1 结构动力稳定性 172

9.2 结构非线性动力稳定性问题的新模型 172

9.3 结构非线性动力稳定性问题的新算法 173

9.3.1 新算法 173

9.3.2 计算步骤 175

9.4 求解结构动力失稳临界荷载的实用方法 176

9.4.1 动力时程分析法 176

9.4.2 静力变换法 176

9.4.3 静力法 177

9.4.4 几点注意 177

9.5 计算例题 178

参考文献 178

第十章 钢筋混凝土结构非线性分析的新方法 179

10.1 混凝土破坏准则 179

10.1.1 单轴受力状态的破坏准则 179

10.1.2 双轴受力状态的破坏准则 179

10.1.3 混凝土破坏准则 181

10.2 混凝土本构关系 183

10.2.1 混凝土单轴应力-应变关系 183

10.2.2 应力增量-应变增量关系 185

10.2.3 等效单轴应力-应变关系 186

10.2.4 弹塑性理论（流动法则理论） 188

10.2.5 弹粘塑性理论 191

10.2.6 弹塑性应变理论 192

10.3 钢筋本构关系 194

10.3.1 分布模式 194

10.3.2 离散模式 195

10.4 钢筋与混凝土的粘结关系 195

10.4.1 τ-s关系 196

10.4.2 粘结性能的模拟方法 196

10.5 混凝土弹塑性应变理论 199

10.5.1 应力-应变曲线 199

10.5.2 简单加载状态 200

10.5.3 复杂加载状态 202

10.5.4 应力-应变关系 203

10.5.5 混凝土屈服应力 203

10.6 钢筋混凝土结构非线性分析的新方法 204

10.6.1 QR法 204

10.6.2 曲箱梁桥材料非线性分析的QR法 208

10.6.3 曲箱梁桥材料非线性分析的样条子域法 210

10.6.4 曲箱梁桥材料非线性分析的样条有限点法 210

10.6.5 箱拱桥材料非线性分析的QR法 210

10.7 非线性方程组解法 210

10.7.1 增量迭代法 210

10.7.2 过渡子域或过渡单元 211

10.7.3 算法 212

10.8 计算例题 212

参考文献 215

第十一章 结构弹塑性损伤力学 216

11.1 基本概念 216

11.1.1 结构损伤 216

11.1.2 基本方程 216

11.1.3 损伤变量 217

11.1.4 应力-应变关系 218

11.1.5 演化方程 218

11.1.6 应力等效原理 218

11.2 钢材损伤理论 219

11.2.1 弹性各向同性损伤本构关系 219

11.2.2 弹塑性各向同性损伤本构关系 220

11.2.3 各向同性损伤的弹塑性应变理论 222

11.2.4 各向同性损伤的弹粘塑性理论 223

11.2.5 弹性各向异性损伤本构关系 223

11.2.6 弹塑性各向异性损伤本构关系 225

11.2.7 损伤演化模型 227

11.3 混凝土损伤本构关系 229

11.3.1 混凝土弹性各向同性损伤本构关系 229

11.3.2 混凝土弹塑性各向同性本构关系 229

11.3.3 混凝土粘弹塑性各向同性本构关系 231

11.3.4 各向同性损伤的弹塑性应变理论 231

11.3.5 损伤演化方程 233

11.4 损伤变分原理 233

11.4.1 损伤变分原理 233

11.4.2 三类变量损伤广义变分原理 233

11.4.3 二类变量损伤广义变分原理 234

11.5 结构损伤分析的新方法 234

11.5.1 建新模 234

11.5.2 新算法 235

11.6 计算例题 235

参考文献 235

第十二章 岩土塑性力学中的新理论新方法 237

12.1 破坏条件 237

12.2 岩土本构关系 237

12.3 层状地基非线性分析的新理论新方法 237

12.3.1 弹塑性应变理论 238

12.3.2 变分原理 238

12.3.3 总应力-QR法 238

12.3.4 地基弹塑性问题的算法 240

12.4 岩土弹粘塑性分析的新方法 241

12.4.1 弹粘塑性理论 241

12.4.2 平面层状地基分析的总应力-QR法 243

12.4.3 时间步长的限制条件 243

12.4.4 岩土弹粘塑性问题的算法 244

12.5 岩土弹塑性分析的新方法 245

12.5.1 位移函数 245

12.5.2 总应力-QR法 247

12.5.3 岩土弹塑性分析的算法 249

12.6 岩土非线性分析的新理论新方法 250

12.6.1 应力-应变关系 250

12.6.2 总应力分析方法 252

12.7 地下结构非线分析的新方法 253

12.8 计算例题 253

12.9 有效应力分析方法 255

参考文献 257

第十三章 结构塑性动力极限分析的新方法 258

13.1 结构动力极限承载能力分析的QR法 258

13.1.1 建立新模型 258

13.1.2 选用新算法 259

13.2 动力弹性调整-QR法 260

132.1 计算原理 260

132.2 计算步骤 264

13.3 二阶动力弹性调整-QR法 265

13.3.1 计算原理 265

13.3.2 计算步骤 265

13.4 动力塑性铰模型-QR法 266

13.4.1 一阶动力塑性铰模型-QR法 266

13.4.2 二阶动力塑性铰模型-QR法 266

13.5 静力法 267

13.6 计算例题 267

参考文献 268

第十四章 智能结构力学 269

14.1 智能线弹性-压电本构关系 269

14.2 弹塑性-压电本构关系 270

14.2.1 弹塑性-压电本构关系 272

14.2.2 热弹塑性-压电本构关系 273

14.2.3 非线性-压电本构关系 276

14.3 形状记忆合金智能本构关系 276

14.4 形状记忆聚合物智能本构关系 277

14.5 智能结构分析的新理论新方法 277

14.6 计算例题 278

参考文献 279

第十五章 高层建筑结构弹塑性分析的新方法 280

15.1 弹塑性应变理论 280

15.1.1 单向应力状态 280

15.1.2 平面受力状态 281

15.1.3 空间应力状态 282

15.2 弹塑性分析的新方法 282

15.2.1 位移函数 282

15.2.2 基本方程 283

15.2.3 单元弹塑性刚度矩阵 285

15.2 4迭代算法 286

15.3 平面框架弹塑性分析的QR法 288

15.3.1 本构关系 288

15.3.2 变分原理 288

15.3.3 框架弹塑性分析的QR法 288

15.4 高层复杂结构材料非线性分析的QR法 291

15.5 结构材料非线性分析的新算法 293

15.5.1 增量初应力迭代法 293

15.5.2 增量变刚度迭代法 294

15.5.3 作者的新算法 295

15.6 计算例题 295

参考文献 296

第十六章 大跨度桥梁结构非线性分析的新方法 298

16.1 新理论新方法 298

16.2 结构非线性动力问题的新模型 298

16.3 计算例题 299

参考文献 299