索杆系统分析-理论与方法

序 前言 主要变量和符号说明 第1章 概论 1.1 索杆系统的特点 1.2 传统的索结构 1.2.1 悬索桥 1.2.2 塔线系统 1.2.3 悬索屋盖 1.2.4 索桁架桥 1.3 拉索-网格结构 1.3.1 预应力网格结构 1.3.2 斜拉网格结构 1.4 索杆张力结构 1.4.1 张拉整体 1.4.2 索穹顶 1.4.3 环形索桁结构 1.4.4 月牙形索桁结构 1.4.5 桅杆支承斜拉索网系统 1.5 可运动的索杆机构 1.5.1 空间可展结构 1.5.2 Pantadome 1.5.3 索杆张力结构的成形施工 1.6 可大变形的索杆结构 1.6.1 荷载缓和体系 1.6.2 大型射电望远镜的支承索网 1.7 本书的主要内容 第2章 单元分析 2.1 杆单元 2.1.1 基本特性 2.1.2 几何条件 2.1.3 平衡条件 2.1.4 物理条件 2.1.5 单元刚度矩阵 2.2 单索的力学性能 2.2.1 基本假定 2.2.2 单索的形状 2.2.3 荷载沿跨度均匀分布的单索 2.2.4 荷载沿索长均匀分布的单索 2.2.5 承受非均匀分布荷载的单索 2.3 单索的协调方程 2.3.1 索的长度 2.3.2 协调方程 2.3.3 拉索单元 2.4 悬链线索单元的刚度矩阵 2.4.1 切线刚度矩阵 2.4.2 弦向刚度 第3章 杆系的静动特征 3.1 基本问题 3.2 Maxwell准则 3.3 杆系的基本方程 3.3.1 平衡方程 3.3.2 几何方程 3.3.3 物理方程 3.3.4 有限元基本方程 3.4 平衡矩阵准则 3.4.1 静力特征 3.4.2 运动特征 3.4.3 奇异值分解 3.4.4 杆系的分类 3.5 杆件层面的几何可变性分析 3.5.1 必需杆的判别 3.5.2 多杆撤除的几何不变性判别 3.5.3 算例 第4章 杆系的可动性及机构运动路径 4.1 运动控制方程 4.2 可动性判别 4.2.1 平衡矩阵准则的局限性 4.2.2 高阶协调条件 4.2.3 算例 4.3 运动路径求解 4.3.1 基本求解策略 4.3.2 极值点 4.4 运动路径的分岔 4.4.1 确定性路径和分岔路径 4.4.2 算例 4.5 铰接板机构的运动分析 4.5.1 三角形铰接板单元 4.5.2 平面四边形铰接板单元 4.5.3 运动路径跟踪策略 4.5.4 算例 第5章 杆系的稳定性 5.1 问题的引出 5.2 能量准则 5.3 几何非线性方程 5.3.1 基本方程 5.3.2 切线刚度矩阵的解析表达式 5.4 杆系的几何稳定性 5.5 杆系机构的稳定条件 5.5.1 机构的一般稳定条件 5.5.2 预应力机构 5.5.3 受荷机构 5.6 无穷小机构的稳定性 第6章 预张力 6.1 产生预张力的条件 6.1.1 拉索产生预张力的本质 6.1.2 预张力维持的结构条件 6.1.3 不可预应力杆件的判别 6.2 刚性结构预张力的简便分析 6.3 分级分批张拉分析 6.3.1 设计工况的特殊性 6.3.2 施工张拉分析方法 6.3.3 算例 6.4 预张力的监测及补偿 6.4.1 基本公式 6.4.2 预张力偏差的监测 6.4.3 预张力偏差的识别和调整 6.4.4 算例 6.4.5 讨论 第7章 预应力杆系机构的找形 7.1 力密度法 7.2 动力松弛法 7.3 有限元法 第8章 受荷杆系机构的运动 8.1 受荷杆系机构的工程特点 8.2 运动路径跟踪的有限元法 8.2.1 基本方程 8.2.2 弧长法求解策略 8.2.3 平面连杆机构的提升形态 8.2.4 空间杆系机构的顶升形态 8.3 运动形态的稳定性分析 8.3.1 稳定性判别 8.3.2 机构运动路径上的奇异点 8.3.3 分岔路径的跟踪 8.3.4 平面连杆机构的提升稳定性 8.3.5 空间杆系机构的顶升稳定性 第9章 松弛索杆机构的形态分析 9.1 问题的描述 9.2 松弛索杆机构的找形 9.2.1 单元分析 9.2.2 力密度法 9.2.3 动力松弛法 9.2.4 算例 9.3 索杆机构的运动分析 9.3.1 弧长法自动跟踪策略 9.3.2 形态稳定性和分岔路径 9.4 索杆张力结构的施工成形分析 9.4.1 环形索桁结构 9.4.2 索穹顶 第10章 预张力偏差及张拉控制 10.1 随机索长误差 10.2 预张力偏差 10.2.1 索长误差与张力偏差的关系 10.2.2 索力控制法的预张力偏差计算 10.2.3 随机预张力偏差 10.2.4 灵敏度矩阵的特征值 10.3 主动索的优选 10.3.1 结构预张力偏差的有界性 10.3.2 *不利预张力偏差的近似解 10.3.3 主动索的优选方法 10.4 桅杆支承斜拉索网的张拉分析 10.4.1 结构模型 10.4.2 不同施工方案的预张力偏差 10.4.3 结构*不利预张力偏差 10.4.4 张拉索的优选 第11章 索杆张力结构的刚度解析 11.1 基本问题 11.2 单元刚度对结构刚度的贡献 11.3 结构刚度的特征空间分解 11.4 结构的关键刚度及其动力模态测试 11.4.1 关键刚度 11.4.2 动力测试的目标模态 11.5 单元刚度的贡献度指标 11.5.1 子空间刚度 11.5.2 零弹性刚度的单元贡献度 11.5.3 关键刚度的单元贡献度 11.6 算例 11.7 讨论 参考文献 作者及其课题组成员发表的相关文章