预应力张弦结构抗连续倒塌性能研究

预应力张弦结构抗连续倒塌性能研究  
作者：蔡建国，冯健，朱奕锋  
出版时间：2016年版 
内容简介 
　　《预应力张弦结构抗连续倒塌性能研究》对预应力张弦结构的抗连续倒塌分析方法、抗连续倒塌性能、提高抗连续倒塌能力的措施等进行了系统研究。具体内容包括：根据大跨空间结构的受力特性和荷载特点，提出基于频率灵敏度的对称分组方法来判断大跨空间结构的关键构件；在ANSYS上二次开发出空间结构静力仿真分析程序，为空间结构抗连续倒塌设计提供依据；提出采用预应力等效荷载法模拟张弦结构的拉索失效；给出防止张弦结构发生上弦局部破坏和撑杆连锁破坏的充分条件；提出采用应力比值法研究张弦结构的动力放大系数。结合新广州火车站和天津梅江会展中心张弦结构的抗连续倒塌设计，探讨大跨空间结构抗连续倒塌的设计方法，提出多种张弦结构抗连续倒塌的措施。《预应力张弦结构抗连续倒塌性能研究》可作为结构工程、防灾减灾工程及防护工程等专业本科生、研究生教材，也可供相关专业的教师、科研人员、工程设计人员参考。 
目录 
前言 
第1章 绪论 
1．1 张弦结构概述 
1．1．1 张弦结构的分类 
1．1．2 张弦结构的受力原理 
1．1．3 张弦结构的工程应用 
1．1．4 张弦结构的研究现状 
1．2 连续倒塌的概述 
1．2．1 连续倒塌的概念 
1．2．2 抗连续倒塌理论的发展 
1．2．3 抗连续倒塌的主要设计方法 
1．3 空间结构抗连续倒塌研究的必要性 
1．3．1 空间结构的分类 
1．3．2 空间结构抗连续倒塌的研究现状 
1．3．3 空间结构抗连续倒塌的必要性 
1．4 本书的主要内容 
参考文献 
第2章 结构重要构件判断方法 
2．1 结构重要构件的五类判断方法简介 
2．1．1 基于刚度的判断方法 
2．1．2 基于能量的判断方法 
2．1．3 基于强度的判断方法 
2．1．4 基于敏感性分析的判断方法 
2．1．5 基于经验和理论分析的判断方法 
2．1．6 结构重要构件判断方法的总结 
2．2 简化的敏感性分析方法 
2．2．1 概念判断 
2．2．2 敏感性分析 
2．3 算例分析 
2．3．1 网架结构 
2．3．2 张弦结构 
2．4 本章小结 
参考文献 
第3章 基于频率灵敏度的关键构件判断方法研究 
3．1 基于频率灵敏度的对称分组方法 
3．1．1 大跨空间结构的荷载特点 
3．1．2 大跨空间结构对称分组的特点 
3．1．3 基于模态灵敏度的分析方法判断关键构件 
3．1．4 基于频率灵敏度的大跨空间结构关键构件判断方法 
3．2 算例分析 
3．2．1 算例 
3．2．2 算例 
3．2．3 算例 
3．2．4 算例分析结论 
3．3 张弦结构的关键构件分布 
3．3．1 计算模型 
3．3．2 计算结果 
3．3．3 关键构件分布 
3．4 本章小结 
参考文献 
第4章 考虑初始缺陷的空间结构连续倒塌静力仿真分析 
4．1 初始缺陷对空间结构连续倒塌的影响及确定 
4．1．1 空间结构设计与连续倒塌分析的关系 
4．1．2 初始缺陷的分类 
4．1．3 连续倒塌分析中初始缺陷的确定 
4．2 整体缺陷对张弦结构连续倒塌的影响 
4．2．1 影响张弦结构力学特性的参数 
4．2．2 不同矢跨比模型的参数化分析 
4．3 空间结构连续倒塌的静力仿真分析 
4．3．1 杆件单元假定 
4．3．2 杆件荷载位移曲线假定 
4．3．3 空间结构倒塌失效模式假定 
4．3．4 空间结构失效破坏准则假定 
4．4 程序编制 
4．4．1 程序编制说明 
4．4．2 程序编制流程及主要变量说明 
4．4．3 算例 
4．5 本章小结 
参考文献 
第5章 索失效的模拟方法研究 
5．1 采用预应力等效荷载法模拟张弦结构索失效存在的问题 
5．1．1 杆件的弹性应变能 
5．1．2 刚度变化的影响 
5．2 张弦结构拉索的应变能和整体刚度推导 
5．2．1 基本思路与假定 
5．2．2 单元的应变能 
5．2．3 预应力张弦结构的变形与内力分析 
5．2．4 算例分析 
5．3 索失效的显式动力模拟方法 
5．3．1 显式动力计算方法 
5．3．2 模拟方法介绍 
5．3．3 张弦桁架索失效的显式动力分析过程 
5．3．4 影响数值模拟的若干因素分析 
5．4 预应力等效荷载法模拟索失效 
5．4．1 预应力等效荷载法模拟索失效的显式分析 
5．4．2 预应力等效荷载法模拟索失效的隐式分析 
5．5 本章小结 
参考文献 
第6章 撑杆截面和间距对连续倒塌的影响 
6．1 撑杆失效对连续倒塌的影响 
6．1．1 撑杆失效对张弦结构的力学性能影响 
6．1．2 弹性连续梁的受力模式 
6．1．3 计算模型的选择 
6．1．4 撑杆失效的模拟方法 
6．2 计算模型分析 
6．2．1 上弦刚度较大的张弦桁架模型 
6．2．2 上弦刚度较小的张弦梁模型 
6．2．3 撑杆不同截面模型 
6．3 参数对数值计算结果的影响 
6．3．1 阻尼比对数值计算结果的影响 
6．3．2 撑杆失效时间对数值计算结果的影响 
6．3．3 迭代时间增量步对数值计算结果的影响 
6．4 本章小结 
参考文献 
第7章 应力比值法研究张弦结构的动力放大系数 
7．1 应力比值法分析动力放大系数 
7．1．1 影响动力放大系数的因素 
7．1．2 动力放大系数的适用条件 
7．1．3 应力比值法的定义 
7．1．4 动力放大系数的定义 
7．1．5 计算模型和说明 
7．2 荷载动力放大系数分析 
7．2．1 模型1的动力放大系数分析 
7．2．2 模型2的动力放大系数分析 
7．2．3 动力放大系数建议取值 
7．3 影响动力放大系数的其他参数 
7．3．1 阻尼对动力响应的影响 
7．3．2 失效时间对动力响应影响 
7．3．3 材料非线性对动力响应的影响 
7．4 本章小结 
参考文献 
第8章 提高结构抗连续倒塌性能的措施 
8．1 加强结构地基基础设计 
8．2 对结构局部进行加强设计 
8．3 加强结构中区域隔断的设计 
8．4 加强结构抗震设计 
参考文献 
第9章 新广州火车站屋盖结构抗连续倒塌性能分析 
9．1 工程概况 
9．2 结构重要构件分析 
9．2．1 概念判断 
9．2．2 敏感性分析 
9．3 结构抗连续倒塌性能分析 
9．3．1 角柱失效 
9．3．2 编号SG9索拱受损 
9．3．3 长边中柱失效 
9．4 提高屋盖体系抗连续倒塌性能的措施 
9．5 本章小结 
参考文献 
第10章 天津梅江会展中心抗连续倒塌性能分析 
10．1 工程简介 
10．2 加强纵向联系桁架刚度的设计方法 
10．2．1 关键构件的选择 
10．2．2 纵向联系桁架刚度对连续倒塌的影响 
10．2．3 计算结论 
10．3 利用抗风柱承担竖向荷载的设计方法 
10．4 双索设计方法 
10．4．1 两种双索计算模型 
10．4．2 两种模型计算结果分析与比较 
10．4．3 双索分析结论 
10．5 控制张弦结构发生延性破坏的设计方法 
10．6 其他提高张弦结构抗连续倒塌的设计方法 
10．6．1 索节点设计 
10．6．2 施工过程的抗连续倒塌分析 
10．7 检测数据与有限元计算结果的分析与比较 
10．7．1 测试内容、原理及依据文件 
10．7．2 测点布置 
10．7．3 应力监测结果 
10．7．4 变形监测 
10．7．5 监测结论 
10．8 本章小结 
参考文献