前言 1
第9章 底层大空间剪力墙结构的计算 1
9.1 底层大空间剪力墙结构的计算图和计算方法 1
9.2 底层为框架的双肢剪力墙 2
9.2.1 双肢墙混合法的基本方程 2
9.2.2 双肢墙基本方程的解 4
9.2.3 双肢墙内力计算 7
9.2.4 双肢墙位移计算 7
9.3 底层为框架的多肢剪力墙 9
9.3.1 多肢墙混合法的基本方程 9
9.3.2 多肢墙基本方程的解 11
9.3.3 多肢墙的内力计算 13
9.3.4 多肢墙的位移计算 14
9.3.5 计算步骤和算例 14
9.4 框支剪力墙和落地剪力墙在水平荷载下的共同工作计算 18
9.4.1 混合法的基本方程 18
9.4.2 基本方程的解 21
9.4.3 内力和位移计算公式 23
9.4.4 计算步骤与算例 26
9.5 框支剪力墙、落地剪力墙和壁式框架在水平荷载下的共同工作计算 31
9.5.1 混合法的基本方程式 31
9.5.2 基本方程的解 36
9.5.3 位移计算公式 37
9.5.4 内力计算公式 39
9.5.5 计算步骤与算例 40
9.6 用分区混合有限元法分析框支剪力墙 46
9.6.1 剪力墙中的应力集中问题 46
9.6.2 计算简图和计算方法 47
9.6.3 Ⅰ区应力函数的组成 47
9.6.4 分区混合总能量的表达式 49
9.6.5 混合法基本方程 53
9.6.6 算例及结果 54
9.7.2 弹性平面切口附近自应力分析 56
9.7.1 计算简图和计算方法 56
9.7 用分区混合有限元法分析剪力墙角区应力集中 56
9.7.3 分区混合总能量的表达式 60
9.7.4 分区混合有限元法的基本方程 62
9.7.5 算例及结果分析 62
9.7.6 分区混合有限元法小结 68
第10章 高层建筑结构复杂问题的计算 70
10.1 框架、剪力墙及框架-剪力墙结构平面为斜向布置时的近似计算 70
10.1.1 主轴方向与刚度中心 70
10.1.2 每榀结构所承受的力和层间位移 73
10.1.3 计算步骤小结 74
10.2 框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构的弯扭耦连计算 77
10.2.1 框架-剪力墙-薄壁筒结构 77
10.2.2 基本方程的建立 78
10.2.3 基本方程的解 83
10.2.4 三种典型荷载作用下的计算公式和图表 84
10.2.5 计算步骤与算例 89
10.3.1 关于计算模型和计算工具 101
10.3 高层建筑框架-剪力墙结构考虑楼板变形和地基变形时的计算 101
10.3.2 上部结构的平衡微分方程 102
10.3.3 基础和下部结构的力学性质 104
10.3.4 边界条件和连接条件 105
10.3.5 微分方程组的求解和算例 106
10.4 变截面框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构考虑楼板变形时的计算 110
10.4.1 基本假设和计算模型 110
10.4.2 基本平衡微分方程 111
10.4.3 边界条件和连接条件 115
10.5 大底盘多塔楼、大底盘大孔口结构和大底盘多塔楼连体结构的静力分析 118
10.5.1 基本假设和计算模型 118
10.5.2 平衡微分方程 119
10.5.3 大底盘多塔楼的边界条件和连接条件 120
10.5.4 大底盘、大孔口结构的边界条件和连接条件 121
10.5.5 大底盘多塔楼连体结构的边界条件和连接条件 122
10.5.6 算例和讨论 123
11.1 框筒结构在水平荷载下的等代角柱法 128
11.1.1 计算简图和计算方法 128
第11章 高层建筑筒体结构的计算（续篇） 128
11.1.2 图表的制作和使用 130
11.1.3 翼缘框架梁弯矩和剪力计算 131
11.1.4 计算步骤与算例 134
11.2 筒中筒结构在水平荷载下的连续体-微分方程法 136
11.2.1 计算简图和计算方法 136
11.2.2 微分方程的建立 136
11.2.3 三种典型荷载作用时的解 138
11.2.4 外框筒的内力计算 142
11.2.5 计算步骤与算例 147
11.3 框筒和筒中筒结构在扭转荷载下的微分方程解法 150
11.3.1 框筒结构在扭转荷载下的计算 150
11.3.2 筒中筒结构在扭转荷载下的计算 153
11.4 变截面筒中筒结构在水平荷载下的计算 155
11.4.1 计算简图与计算方法 155
11.4.2 变截面框筒结构的应力分析 156
11.4.3 变截面框筒结构的侧向位移 161
11.4.4 变截面框筒的柔度矩阵 162
11.4.5 外框筒的内力计算 165
11.4.6 外筒翘曲和筒中筒结构的侧向位移计算 166
11.4.7 计算步骤 167
11.5 变截面筒中筒结构在扭转荷载下的计算 167
11.5.1 计算简图与计算方法 167
11.5.2 变截面框筒的扭转应力分析 168
11.5.3 变截面框筒结构的扭转角 170
11.5.4 变截面框筒的扭转柔度矩阵 172
11.5.5 内筒的扭转柔度矩阵 174
11.5.6 外框筒的内力和位移计算 176
11.5.7 内筒的内力和位移计算 177
11.5.8 计算步骤 178
11.6 多边形筒体结构在水平荷载下的计算 178
11.6.1 基本思路 178
11.6.2 按梁理论求应力 179
11.6.3 自应力状态 180
11.6.4 应变余能驻值条件 185
11.6.5 驻值方程的解法（一） 186
11.6.6 驻值方程的解法（二） 188
11.6.7 多边形截面筒体的计算 190
11.7 多孔束筒结构在水平荷载下的计算 193
11.7.1 计算简图和计算方法 193
11.7.2 多孔束筒的应力分析 193
11.7.3 多孔束筒的位移计算 198
11.7.4 算例 200
第12章 高层建筑结构的有限条分析法、半解析常微分方程求解器方法和有限元线法 207
12.1 概述 207
12.2 条元模型和等效连续体的弹性常数 208
12.2.1 框筒条 209
12.2.2 内筒虚条 211
12.2.3 楼盖虚条 211
12.3 条元的位移函数 212
12.3.1 基函数 213
12.3.2 形函数 214
12.4.1 筒体结构条元（e）的位移函数 215
12.4 筒体结构的条元分析 215
12.4.2 条元的刚度方程 217
12.5 筒体结构分析 219
12.5.1 结构坐标系中的条元刚度方程 219
12.5.2 结构的整体刚度方程 220
12.5.3 筒体结构应力和内力计算 221
12.6 对称结构的计算和计算实例 222
12.6.1 对称结构的计算 222
12.6.2 计算实例 223
12.7 高层建筑筒体结构的半解析常微分方程求解器方法 225
12.7.1 方法概述 225
12.7.2 阶形变截面筒体的计算 225
12.7.3 筒中筒结构的计算 229
12.7.4 算例 230
12.8 高层建筑筒体结构的有限元线法 232
12.8.1 计算模型、基本假设和计算方法 232
12.8.2 条单元分析 233
12.8.3 整体分析——基本方程、边界条件和连接条件的建立 236
12.8.4 算例 237
第13章 高层建筑结构动力特性分析 239
13.1 动力特性分析概述 239
13.1.1 理论分析法 239
13.1.2 实测和经验公式法 240
13.2 框架结构 240
13.2.1 强梁弱柱型框架 241
13.2.2 强柱弱梁型框架 243
13.2.3 剪切杆法 245
13.3 剪力墙结构和框架-剪力墙共同工作体系 249
13.3.1 剪力墙的计算假定和计算图 249
13.3.2 剪力墙的振动基本方程式及其解 250
13.3.3 框架-剪力墙共同工作体系 252
13.4 框支剪力墙和落地剪力墙共同工作体系 253
13.4.1 计算假定和计算简图 253
13.4.2 基本方程式及解法 254
13.4.3 特征方程及自振周期公式 256
13.4.4 算例 261
13.5.1 计算假定和计算简图 263
13.5 框支剪力墙、落地剪力墙和壁式框架共同工作体系 263
13.5.2 基本方程式及解法 264
13.5.3 特征方程式及自振周期公式 267
13.5.4 算例 269
13.6 高层建筑正交结构层模型的弯扭耦连振动 271
13.6.1 计算模型和计算公式 271
13.6.2 算例 273
13.7.2 弯扭耦连振动方程及其解耦 276
13.7 框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构的弯扭耦连振动 276
13.7.1 基本假设和计算方法 276
13.7.3 自振频率和振型的计算公式 280
13.7.4 计算步骤和算例 282
13.8 高层建筑结构考虑楼板变形和地基变形时的振动 286
13.8.1 计算模型 286
13.8.2 上部结构的振动微分方程 287
13.8.3 基础的振动方程 289
13.8.4 边界条件和连接条件 290
13.8.5 常微分方程特征值问题及其变换 291
13.8.6 用COLSYS求解算例 292
13.9 变截面框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构考虑楼板变形时的振动 297
13.9.1 基本假设和计算模型 297
13.9.2 振动平衡方程 297
13.9.3 常微分方程特征值问题及其变换 299
13.9.4 用COLSYS求解步骤与算例 301
13.10 变截面框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构考虑竖向荷载作用时的弯扭耦连振动 304
13.10.1 计算模型 304
13.10.2 考虑竖向荷载作用时的弯扭耦连振动方程 305
13.10.3 常微分方程特征值问题 307
13.11 大底盘多塔楼、大底盘大孔口结构和大底盘多塔楼连体结构的振动 310
13.11.1 基本假设和计算模型 310
13.11.2 振动方程、边界条件和连接条件 310
13.11.3 算例和讨论 312
13.12.1 计算假定和计算图 317
13.12.2 外框筒的侧移和扭转柔度矩阵 317
13.12 筒体结构等效连续体的振动 317
13.12.3 内筒的侧移和扭转柔度矩阵 322
13.12.4 结构的动力方程 323
13.12.5 算例和结论 326
13.13 高层建筑筒体结构的半解析常微分方程求解器法振动计算 328
13.13.1 基本假设和计算模型 328
13.13.2 振动方程、边界条件和连接条件 328
13.13.3 常微分方程特征值问题的变换和算例 331
13.14.1 计算模型、基本假设和计算方法 332
13.14 高层建筑筒体结构有限元线法振动计算 332
13.14.2 条单元分析 333
13.14.3 整体分析——基本方程、边界条件和连接条件的建立 336
13.14.4 常微分方程特征值问题的求解 337
13.14.5 算例和讨论 338
第14章 高层建筑结构地震作用的反应谱分析法 341
14.1 结构抗震动力计算概述 341
14.1.1 地震作用理论的发展 341
14.1.2 结构地震振动方程 342
14.1.3 振动方程的分类及分析方法 344
14.2.1 单自由度体系地震作用的计算 345
14.2 地震反应谱及按反应谱计算地震作用原理 345
14.2.2 地震反应谱 347
14.2.3 抗震设计反应谱——地震影响系数 349
14.3 多自由度体系地震作用的近似计算——底部剪力法 350
14.3.1 底部剪力法的计算公式 350
14.3.2 基本周期T1的近似计算公式 351
14.4 多自由度体系的地震反应计算 353
14.4.1 正则坐标和振型参与系数 353
14.4.2 多自由度体系无阻尼时的地震反应计算 355
14.4.3 多自由度体系有阻尼时的地震反应计算 357
14.5 多自由度体系地震作用的计算公式及效应组合 359
14.5.1 多自由度体系地震作用的计算公式 359
14.5.2 效应组合 360
14.6.1 问题的提出 361
14.6.2 地震作用下不对称结构的计算方法 361
14.6 考虑扭转影响时的地震作用计算公式及效应组合 361
14.6.3 地震作用计算公式 364
14.6.4 地震作用效应组合 366
第15章 高层建筑结构抗震分析的时程分析法 368
15.1 概述 368
15.2 结构的振动计算模型 370
15.2.1 总体模型 371
15.2.2 层模型 371
15.2.3 杆系模型 373
15.2.4 杆系-层模型 383
15.3 结构的弹塑性本构模型 385
15.3.1 分段直线型恢复力模型 386
15.3.2 分段直线回线形式和规则［1］ 388
15.3.3 曲线型恢复力模型［27］ 392
15.3.4 构件的多维恢复力模型［19］ 393
15.4 结构振动模型的刚度矩阵 396
15.4.1 剪切型层模型的刚度矩阵 396
15.4.2 剪弯型层模型［31］ 397
15.4.3 杆系模型的刚度矩阵 398
15.4.4 空间协调杆系-层模型的刚度矩阵 406
15.5 质量矩阵和阻尼矩阵 409
15.5.1 质量矩阵 409
15.5.2 阻尼矩阵 411
15.6 对选用地震波的要求 413
15.7 结构动力平衡方程的求解方法 416
15.7.1 线性加速度法 419
15.7.2 威尔逊-θ法 420
15.7.3 组马克法 421
15.7.4 龙格-库塔法 422
15.7.5 增量方程积分的拟静力法 423
15.7.6 半增量方程积分的拟静力法 426
15.7.7 算法的精度［33］ 428
15.7.8 地震反应的延性 429
15.8 计算结果示例和程序简介 430
15.8.1 计算结果示例［11］ 430
15.8.2 程序简介 430
16.1.1 HBTA 1.0功能简介 433
第16章 高层建筑空间弹塑性动力分析程序HBTA简介 433
16.1 高层建筑结构弹塑性动力分析程序HBTA 1.0的程序编制原理 433
16.1.2 杆件截面多维恢复力模型 434
16.1.3 杆件-层模型的理论分析 445
16.1.4 程序的编制与验证 460
16.1.5 结构的弹塑性计算 466
16.2 隔震结构空间杆系-层模型弹塑性动力分析程序HBTA 2.0［9］ 496
16.2.1 程序HBTA 2.0功能简介 496
16.2.2 结构隔震技术的发展及橡胶垫隔震技术 497
16.2.3 叠层橡胶垫隔震房屋的隔震性能 500
16.2.4 国内外其他隔震结构弹塑性动力分析程序介绍 502
16.2.5 隔震装置的弹塑性恢复力模型 504
16.2.6 隔震结构运动方程的数值解法 512
16.2.7 HBTA 2.0程序编制和验证 523
16.2.8 隔震结构实例计算与分析 531
附录A 考虑双向弯曲与轴压相互耦合的梁柱单元刚度矩阵 543
参考文献 550