網(wǎng)格式可展結(jié)構(gòu)體系與分析

定　價：￥58.00

作　者：	蔡建國著
出版社：	東南大學出版社
叢編項：	東南土木青年教師科研論叢
標　簽：	建筑建筑結(jié)構(gòu)

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ISBN：	9787564146559	出版時間：	2013-12-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	225	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　《東南土木青年教師科研論叢：網(wǎng)格式可展結(jié)構(gòu)體系與分析》系統(tǒng)論述了網(wǎng)格式可展結(jié)構(gòu)的體系設(shè)計、運動過程和受力性能。具體內(nèi)容包括：結(jié)合螺旋互易定理，證明了多種成角度剪式單元的可動性，其組成連桿機構(gòu)的自由度為體系約束方程Jacobian矩陣的零向量空間數(shù)量；討論了四連桿機構(gòu)運動過程數(shù)值模擬中的運動奇異點問題，采用坐標轉(zhuǎn)換矩陣法對連桿機構(gòu)的連續(xù)運動進行模擬計算，在結(jié)構(gòu)的分歧點引入高階方程來求解結(jié)構(gòu)體系下一步可能的運動路徑；從能量的角度出發(fā)，利用Lagrange乘子法將約束條件添加到目標函數(shù)中，并應(yīng)用梯度法進行優(yōu)化，從而得到考慮約束條件索桿張力結(jié)構(gòu)的形狀；提出多種可開啟式屋蓋結(jié)構(gòu)、索桿式折疊網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和折疊索穹頂結(jié)構(gòu)方案，并對其受力性能進行了深入的研究?！稏|南土木青年教師科研論叢：網(wǎng)格式可展結(jié)構(gòu)體系與分析》可作為結(jié)構(gòu)工程專業(yè)的教師、研究生和高年級本科生使用，也可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員提高創(chuàng)新設(shè)計能力之用。

作者簡介

　　蔡建國，男，1984年8月出生，江蘇靖江人，博士，講師。2005年畢業(yè)于東南大學土木工程專業(yè)獲工學學士，并榮獲中國土木工程學會高校優(yōu)秀畢業(yè)生稱號，后被保送碩-博連讀于東南大學土木工程學院結(jié)構(gòu)工程專業(yè)，2012年獲得博士學位，同年留校任教。于2008—2009年在美國加州理工學院空間結(jié)構(gòu)實驗室訪問一年，從事可展結(jié)構(gòu)的研究?，F(xiàn)主持國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、教育部高等學校博士學科點專項科研基金、江蘇高校優(yōu)勢學科建設(shè)工程資助項目各1項；參加了包括國家自然科學基金項目、江蘇省六大人才高峰項目等在內(nèi)的多項課題的研究：并參與多項重大工程項目專題研究，如新廣州站大跨度空間結(jié)構(gòu)研究、山東博物館新館屋蓋結(jié)構(gòu)試驗研究等。近年來在國內(nèi)外學術(shù)期刊和學術(shù)會議發(fā)表論文60余篇，其中以第一作者發(fā)表論文SCI收錄25篇：申請發(fā)明專利20余項?，F(xiàn)主要從事可展結(jié)構(gòu)的理論研究、結(jié)構(gòu)分析與試驗研究，以及空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌等的研究。

圖書目錄

1 緒論
1.1 可展結(jié)構(gòu)的概念
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析
1.2.1 可展結(jié)構(gòu)的歷史
1.2.2 可展結(jié)構(gòu)理論研究
1.2.3 單元構(gòu)架式可展結(jié)構(gòu)
1.2.4 折疊網(wǎng)格結(jié)構(gòu)
1.2.5 索桿式可展結(jié)構(gòu)
1.2.6 可展張拉整體結(jié)構(gòu)
1.3 本書的結(jié)構(gòu)安排
2 成角度剪式單元及其連桿機構(gòu)的可動性分析
2.1 幾何學方法
2.1.1 徑向可動的幾何條件
2.1.2 剪式單元的運動軌跡分析
2.2 螺旋互易定理簡介
2.2.1 運動和約束的螺旋描述
2.2.2螺旋互易定理
2.3 剪式單元的可動性判斷
2.3.1 Hoberman單元
2.3.2 GAE1單元以及非交叉剪式單元
2.3.3 GAE2單元
2.4 基于體系約束Jacobian矩陣的自由度分析方法
2.4.1 剛性約束條件
2.4.2 鉸接節(jié)點約束條件
2.4.3 成角度剪式單元約束條件
2.4.4 邊界約束條件
2.4.5 系統(tǒng)約束方程
2.4.6 計算流程
2.5 基于成角度剪式單元平面連桿機構(gòu)的自由度分析
2.5.1 Hoberman連桿機構(gòu)
2.5.2 You和Pellegrino等腰三角形連桿機構(gòu)
2.5.3 You和Pellegrino相似三角形連桿機構(gòu)
2.5.4 非交叉單元連桿機構(gòu)
2.6 基于平行四邊形法則的平面連桿機構(gòu)
2.7 本章小結(jié)
3 連桿機構(gòu)運動過程中運動奇異點分析
3.1 基于螺旋互易定理的運動奇異點判斷
3.1.1 平面四連桿機構(gòu)的可動性
3.1.2 運動奇異點判斷
3.2 矩陣分析法
3.2.1 運動學描述
3.2.2 閉環(huán)連桿機構(gòu)
3.3 一階分析
3.3.1 預(yù)測步
3.3.2 修正步
3.3.3 計算結(jié)果
3.4 二階分析
3.4.1 理論推導(dǎo)
3.4.2 計算結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 徑向可開啟屋蓋結(jié)構(gòu)的運動過程研究
4.1 二維體系的運動特性
4.1.1 幾何分析
4.1.2 運動界線
4.2 三維體系的幾何分析
4.3 受力性能分析
4.3.1 基本模型
4.3.2 計算結(jié)果
4.4 運動過程分析
4.4.1 基本模型的運動過程分析
4.4.2 初始缺陷的影響
4.4.3 矢跨比的影響
4.5 具有固定支座體系的幾何設(shè)計
4.6 本章小結(jié)
5 徑向展開式索撐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)受力性能研究
5.1 基本模型
5.1.1 幾何構(gòu)形
5.1.2 索撐網(wǎng)殼單元的基本力學特性
5.1.3 有限元模型
5.2 靜力特性分析
5.2.1 索撐網(wǎng)殼與普通網(wǎng)殼的靜力特性分析
5.2.2 矢跨比對結(jié)構(gòu)靜力特性的影響
5.2.3 鋼桿件截面對結(jié)構(gòu)靜力特性的影響
5.2.4 索截面對結(jié)構(gòu)靜力特性的影響
5.2.5 索初始預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)靜力特性的影響
5.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對彈塑性極限承載能力的影響
5.3.1 矢跨比對彈塑性極限承載能力的影響
5.3.2 鋼桿件截面對彈塑性極限承載能力的影響
5.3.3 索截面對彈塑性極限承載能力的影響
5.3.4 索初始預(yù)應(yīng)力對彈塑性極限承載能力的影響
5.4 索撐網(wǎng)殼的缺陷穩(wěn)定性分析
5.4.1 缺陷模式對彈塑性極限承載能力的影響
5.4.2 缺陷大小對彈塑性極限承載能力的影響
5.5 本章小結(jié)
6 折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的受力性能及其運動過程研究
6.1 幾何設(shè)計
6.1.1 平面四連桿機構(gòu)
6.1.2 折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
6.2 折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受力性能分析
6.2.1 計算模型
6.2.2 折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的極限承載力分析
6.3 初始缺陷對結(jié)構(gòu)極限承載力的影響
6.4 折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的運動過程分析
6.4.1 理想結(jié)構(gòu)的運動過程分析
6.4.2 有初始缺陷結(jié)構(gòu)的運動過程分析
6.4.3 初始缺陷大小對折疊網(wǎng)架折疊完成時最大應(yīng)力的影響
6.5 本章小結(jié)
7 基于剪式單元網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的運動過程及其承載能力分析
7.1 體系介紹
7.2 基本模型
7.3 柱面索拉網(wǎng)殼施工過程分析
7.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對柱面索拉網(wǎng)殼施工過程影響
7.4.1 矢跨比對柱面索拉網(wǎng)殼施工過程影響
7.4.2 鋼桿件截面對柱面索拉網(wǎng)殼施工過程影響
7.4.3 單元網(wǎng)格長寬比對柱面索拉網(wǎng)殼施工過程影響
7.4.4 外擴跨度對柱面索拉網(wǎng)殼施工過程影響
7.5 柱面索拉網(wǎng)殼彈塑性極限承載能力分析
7.6 結(jié)構(gòu)參數(shù)對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響
7.6.1 矢跨比對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響
7.6.2 鋼桿構(gòu)件截面對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響
7.6.3 索截面對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響
7.6.4 索初始預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響
7.6.5 單元網(wǎng)格長寬比對結(jié)構(gòu)極限承載力的影響
7.6.6 外擴跨度對結(jié)構(gòu)極限承載力的影響
7.7 其他材料對結(jié)構(gòu)施工過程的影響
7.8 本章小結(jié)
8 索桿張力結(jié)構(gòu)的初始預(yù)應(yīng)力水平設(shè)計
8.1 基本理論
8.1.1 平衡矩陣
8.1.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
8.1.3 初始預(yù)應(yīng)力的確定
8.2 算例分析
8.2.1 平面索桿結(jié)構(gòu)
8.2.2 張拉整體結(jié)構(gòu)
8.2.3 空間索桿結(jié)構(gòu)
8.3 本章小結(jié)
9 考慮約束條件的索桿張力結(jié)構(gòu)找形研究
9.1 能量法
9.1.1 理論基礎(chǔ)
9.1.2 力密度法的缺點
9.1.3 能量法
9.2 計算流程
9.3 算例
9.3.1 平面索桿結(jié)構(gòu)
9.3.2 索穹頂結(jié)構(gòu)
9.3.3 空間索桁結(jié)構(gòu)
9.4 本章小結(jié)
10 索桿式折疊帳篷結(jié)構(gòu)的受力性能研究
10.1 基本力學特性
10.1.1 幾何分析
10.1.2 初始預(yù)應(yīng)力水平
10.1.3 最短壓桿長度
10.1.4 最大承載能力
10.2 有限元分析
10.2.1 基本模型
10.2.2 靜力性能分析
10.2.3 特征值屈曲分析
10.2.4 非線性屈曲分析
10.2.5 初始缺陷的影響
10.3 參數(shù)分析
10.3.1 矢跨比的影響
10.3.2 豎向壓桿長度的影響
10.3.3 初始預(yù)應(yīng)力水平的影響
10.4 本章小結(jié)
11 索桿式折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的理論分析與試驗研究
11.1 基于CP單元折疊網(wǎng)架的幾何分析
11.1.1 基本單元及其初始預(yù)應(yīng)力水平
11.1.2 折疊體系
11.1.3 折疊展開方式
11.2 基于CP單元折疊網(wǎng)架的節(jié)點設(shè)計和模型制作
11.2.1節(jié)點設(shè)計
11.2.2模型制作
11.3 基于CP單元折疊網(wǎng)架的受力性能分析
11.3.1 靜力性能分析
11.3.2 自應(yīng)力水平對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.3.3 溫度變化對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.3.4 拉索破斷對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.4 基于DP單元折疊網(wǎng)架的幾何分析
11.4.1 基本單元
11.4.2 折疊體系
11.4.3 折疊展開方式
11.5 基于DP單元折疊網(wǎng)架的節(jié)點設(shè)計和模型制作
11.5.1 節(jié)點設(shè)計
11.5.2 模型制作
11.6 基于DP單元折疊網(wǎng)架受力性能分析
11.6.1 靜力性能分析
11.6.2 自應(yīng)力水平對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.6.3 溫度變化對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.6.4 拉索破斷對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.7 本章小結(jié)
12 折疊索穹頂?shù)膸缀渭捌漕A(yù)應(yīng)力水平分布研究
12.1 幾何分析
12.1.1 折疊索穹頂
12.1.2 徑向可開啟式索穹頂
12.2 預(yù)應(yīng)力分布的確定
12.2.1 數(shù)學模型
12.2.2 算例
12.3 考慮壓桿初彎曲的張拉整體結(jié)構(gòu)受力性能分析
12.3.1 基本模型
12.3.2 解析法
12.3.3 分析結(jié)果
12.3.4 有限元驗證
12.4 本章小結(jié)
13 基于2V型索桿單元折疊結(jié)構(gòu)的受力性能研究
13.1 幾何分析
13.1.1 基于拉索方式的折疊模型
13.1.2 基于壓桿方式的折疊模型
13.1.3 改進后的折疊模型
13.2 受力性能分析
13.2.1 基本模型
13.2.2 拉索滑移的考慮
13.2.3 計算結(jié)果
13.3 溫度變化對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
13.4 拉索斷裂對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
13.5 本章小結(jié)
參考文獻