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第一章 网壳结构的发展1

1-1 引言1

1-2 网壳结构发展简史4

1-2-1 网壳结构发展过程4

1-2-2 网壳结构型式的发展6

1-2-3 网壳结构材料的发展17

1-2-4 我国网壳结构的发展19

1-2-5 网壳结构分析计算方法的发展22

1-2-6 网壳结构制作及安装方法的发展26

1-3 网壳结构的优缺点31

1-4 网壳结构的发展趋势32

1-5 网壳结构的设计程序37

第二章 网壳结构的类型及选型原则39

2-1 型体39

2-2 曲面的基本知识41

2-3 曲面的形成方法45

2-3-1 旋转法45

2-3-2 平移法45

2-3-3 曲面的切割与组合49

2-4-1 单层球面网壳结构的型式54

2-4 网壳结构的构造型式和几何构成54

2-4-2 单层柱面网壳结构的型式71

2-4-3 单层双曲抛物面网壳结构的型式72

2-4-4 双层网壳结构的型式73

2-5 网壳结构选型的一般原则81

第三章 网壳结构的静、动力分析85

3-1 网壳结构静力分析的一般原理和方法85

3-2-1 弹性壳体的基本概念及假定87

3-2 弹性壳体理论基础87

3-2-2 平衡方程88

3-2-3 几何方程95

3-2-4 物理方程100

3-2-5 边界条件102

3-3 等效刚度104

3-3-1 二维单元的等效刚度104

3-3-2 球面网壳的结构比拟及其等效刚度的计算109

3-3-3 圆柱面网壳的结构比拟及其等效刚度的计算112

3-4-1 球面网壳按薄膜理论的拟壳法115

3-4 按薄膜理论分析网壳结构的拟壳法115

3-4-2 圆柱面网壳按薄膜理论的拟壳法122

3-5 按有矩理论分析网壳结构的拟壳法125

3-5-1 球面网壳按有矩理论的拟壳法125

3-5-2 圆柱面网壳按有矩理论的拟壳法135

3-6 网壳结构静力分析的有限单元法140

3-6-1 引言140

3-6-2 空间铰接杆单元142

3-6-3 等截面直线空间梁单元143

3-7 边界条件146

3-7-1 边界约束的处理方法146

3-7-2 斜边界约束的处理方法147

3-7-3 网壳结构斜边界变换矩阵的计算149

3-8 内力计算152

3-9 欧拉角的计算153

3-9-1 球面网壳153

3-9-2 柱面网壳154

3-10 温度应力、装配应力的计算155

3-11-1 引言156

3-11 网壳结构的非线性分析156

3-11-2 梁--柱理论157

3-11-3 非线性有限单元法164

3-12 网壳结构的抗震分析169

3-12-1 基本方程170

3-12-2 振型分解反应谱法172

3-12-3 时程法174

3-13 网壳结构计算模型的比较和选择178

3-13-1 球面网壳结构计算模型的比较和选择178

3-13-2 双层柱面网壳结构计算模型的比较和选择183

第四章 网壳结构的稳定分析187

4-1 引言187

4-2 网壳结构的失稳模态及影响因素189

4-2-1 网壳结构的失稳模态189

4-2-2 影响网壳的失稳因素191

4-3 屈曲类型及平衡图形192

4-4 结构稳定的能量准则195

4-5 基于连续化假定的网壳结构稳定分析200

4-5-1 壳体稳定理论基本概念200

4-5-2 球面网壳临界荷载的近似计算203

4-5-3 圆柱面网壳临界荷载的近似计算209

4-6 基于离散化假定的网壳结构稳定分析211

4-6-1 引言211

4-6-2 网壳结构非线性平衡路线跟踪算法概述213

4-6-3 网壳结构非线性平衡路线跟踪算法214

4-6-4 判断因子及临界点的判断准则231

4-7 设计临界荷载及安全系数234

4-7-1 影响确定临界荷载理论值的因素234

4-7-2 钢筋混凝土薄壳设计临界荷载及安全系数235

4-7-3 网壳结构设计临界荷载及安全系数239

第五章 网壳结构静力特性243

5-1 引言243

5-2 双层柱面网壳的静力特性及影响因素244

5-2-1 双层柱面网壳的静力特性244

5-2-2 边界条件对双层柱面网壳静力特性的影响252

5-3 单层柱面网壳的静力特性259

5-3-1 单层柱面网壳的位移及内力比较259

5-3-2 长壳的静力特性分析280

5-3-3 筒拱的静力特性分析291

5-3-4 短壳的静力特性分析302

5-4 单层球面网壳结构的静力特性310

5-4-1 单层球面网壳结构的位移313

5-4-2 单层球面网壳结构的内力335

第六章 网壳结构设计376

6-1 引言376

6-2 荷载376

6-2-1 荷载的分类376

6-2-2 雪荷载377

6-2-3 风荷载381

6-3 杆件设计389

6-3-1 杆件材料389

6-3-2 杆件截面形式389

6-3-3 杆件截面设计390

6-3-4 杆件的计算长度和容许长细比395

6-4 网壳结构的节点设计396

6-4-1 网壳结构节点的特性及分类396

6-4-2 网壳结构的节点设计405

6-5-1 网壳下部支承结构的设计要求415

6-5-2 球面网壳的下部支承结构415

6-5 网壳的下部支承结构设计415

6-5-3 柱面网壳的下部支承结构417

第七章 网壳结构工程设计实例421

7-1 球面网壳工程421

7-1-1 工程概况及原始资料421

7-1-2 球面网壳的型式及网格划分422

7-1-3 球面网壳节点空间坐标计算423

7-1-4 球面网壳的内力分析424

7-1-5 杆件截面设计425

7-1-6 网壳整体稳定验算427

7-1-7 节点设计428

7-1-8 节点试验430

7-1-9 部分施工图431

7-2 柱面网壳工程431

7-2-1 工程概况及原始资料431

7-2-2 柱面网壳的选型及网格划分432

7-2-3 柱面网壳节点的空间座标434

7-2-4 双层柱面网壳的内力分析434

7-2-5 杆件截面设计439

7-2-6 节点设计440

7-2-7 部分施工图441

第八章 网壳结构计算机分析方法及实施442

8-1 网壳结构分析及设计程序概述442

8-2 AADS-DV系统结构445

8-3 总刚度矩阵的形成和装配450

8-3-1 空间梁系总刚度矩阵451

8-3-2 总刚度矩阵的装配及存储452

8-3-3 网壳结构自动分析及设计程序AADS-DV总刚度矩阵装配与程序456

8-4 数据前处理技术459

8-4-2 网壳结构的指示矩阵法460

8-4-1 网壳结构的形体分析及成形策略460

8-5 AADS-DV系统输入数据流及说明466

附录479

附录一 AADS-DV系统源程序479

附录二 型钢的规格、尺寸及截面特性524

附录三 轴心受压构件的稳定系数540

本书主要符号549

名词索引551

人名对照及索引553

参考文献555