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