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绪论1

第一章塔桅结构选型与构造1

第一节塔桅结构的设计原则1

第二节桅杆结构的选型1

目录1

第三节桅杆结构的构造3

第四节桅杆结构的工程实例8

第五节塔架结构的选型12

第六节塔架结构的构造14

第七节塔架结构的工程实例17

第八节钢筋混凝土塔的选型24

第九节钢筋混凝士塔的构造26

第十节钢筋混凝土塔的工程实例32

参考文献55

第二节风荷载57

2.2.1风速与风压57

第二章计算荷载和作用力57

第一节荷载分类57

2.2.2风压计算公式58

2.2.3基本风压的确定58

2.2.4风压高度变化系数59

2.2.5风载体型系数60

2.2.6风振系数63

2.2.7横向风振66

2.2.8桅杆最不利设计风荷载67

第三节裹冰荷载69

2.3.1裹冰概况69

2.3.2裹冰荷载计算69

第四节地震作用70

2.4.1地震波与地震反应的特点70

2.4.2结构抗震验算71

2.4.3结构基本周期近似计算74

第五节温度作用74

第六节其他荷载75

第七节荷载组合75

第八节风荷载与地震力计算实例77

2.8.1钢塔风荷载计算实例77

2.8.2钢塔地震力计算实例80

2.8.3钢筋混凝土塔风荷载计算实例82

参考文献90

第三章桅杆结构静力分析91

第一节桅杆计算原理91

第二节纤绳计算92

3.2.1纤绳计算图形92

3.2.2纤绳方程的推导93

3.2.3纤绳节点水平荷载96

3.2.4三方纤绳计算97

3.2.5四方纤绳计算99

第三节弹性支座连续梁法100

3.3.1杆身计算基本概念100

3.3.2杆身计算公式的推导101

3.3.3跨中有集中荷载和集中力矩的计算105

3.3.4桅杆杆身内力计算108

第四节考虑空间作用三向坐标法110

3.4.1考虑空间作用的基本原理110

3.4.2三向坐标计算桅杆方法110

3.4.3荷载和作用力计算111

3.4.4第一组纤绳方程113

3.4.5第二组纤绳方程115

3.4.6联立方程的解算119

3.4.7纤绳应力与杆身内力计算120

3.5.2桅杆计算图形122

第五节梁单元矩阵位移法122

3.5.1梁单元阵位矩移法计算原理122

3.5.3荷载和作用力计算123

3.5.4纤绳的物理方程124

3.5.5纤绳变形与节点位移124

3.5.6节点荷载与纤绳拉力的平衡126

3.5.7桅杆杆身的内力分析129

3.5.8桅杆正则方程及其解140

第六节杆单元矩阵位移法141

3.6.1杆单元矩阵位移法计算原理141

3.6.2桅杆计算图形与杆件编号142

3.6.3杆件坐标转换与刚度矩阵142

3.6.4结构大位移的影响144

3.6.5作用在桅杆杆身上的节点荷载146

3.6.7桅杆正则方程及其解147

3.6.6纤绳变形与杆身节点位移147

第七节纤绳工作研究148

3.7.1纤绳的非线性工作性质148

3.7.2考虑弦向荷载分量的纤绳计算151

3.7.3用拟弹性模量迭代法计算纤绳155

3.7.4多层纤绳布置的探讨159

第八节桅杆结构计算实例160

3.8.1弹性支座连续梁法计算桅杆160

3.8.2三向坐标法计算桅杆170

3.8.3梁单元矩阵位移法计算桅杆175

附录3-1三角系数a、b、c表193

参考文献194

第四章塔架结构静力分析196

第一节塔架计算原理196

第二节平面桁架法198

4.3.2刚性交叉斜杆塔架内力计算199

4.3.1简化空间桁架法计算图形199

第三节简化空间桁架法199

4.3.3柔性交叉斜杆塔架内力计算200

4.3.4简化空间桁架法计算通式201

4.3.5在扭矩和竖向力作用下的塔架计算201

4.3.6塔架的位移计算202

第四节分层空间桁架法203

4.4.1分层空间桁架法基本假定203

4.4.2塔架静力平衡方程203

4.4.3塔架变形协调方程204

4.4.4刚性交叉斜杆塔架内力计算205

4.4.5柔性交叉斜杆塔架内力计算207

4.4.6 K形斜杆塔架内力计算207

4.4.7横杆和横膈内力计算209

4.4.8塔架在扭矩和竖向力作用下计算210

4.4.9塔架的位移计算211

第五节层单元矩阵位移法215

4.5 1层单元矩阵位移法基本假定215

4.5.2塔架计算图式和几何关系216

4.5.3塔层单元的相对位移217

4.5.4杆件内力和节段截面力218

4.5.5结构几何非线性影响220

4.5.6作用在塔架上的荷载计算220

4.5.7塔架矩阵位移法正则方程及其解222

第六节整体空间桁架法223

4.6.1整体空间桁架法计算图式223

4.6.2杆件坐标变换与刚度矩阵223

4.6.3作用在塔架节点上的荷载225

4.6.4塔架正则方程及其解225

4.6.5塔架的非线性分析226

4.7.2杆件坐标变换227

第七节弦杆连续空间桁架法227

4.7.1计算图形简化227

4.7.3杆件单元分析228

4.7.4整体方程及其解232

第八节塔架结构计算实例234

4.8.1简化空间桁架法计算塔架234

4.8.2分层空间桁架法计算塔架236

4.8.3层单元矩阵位移法计算塔架241

4.8.4整体空间桁架法计算塔架251

4.8.5弦杆连续空间桁架法计算塔架252

参考文献253

第五章钢筋混凝土圆筒形塔254

第一节圆筒形塔计算原理254

5.2.1圆筒形塔身的水平变位255

第二节塔身变位和附加弯矩计算255

5.2.2塔身附加弯矩计算256

5.2.3地震作用下的附加弯矩计算260

5.2.4塔楼集中荷载作用下的附加弯矩计算261

第三节塔筒水平截面强度计算262

5.3.1塔筒截面不开孔洞时的计算263

5.3.2塔筒截面在受压区有一个孔洞时的计算264

第四节塔筒使用阶段应力计算266

5.4.1基本假定266

5.4.2水平截面小偏心时的应力计算267

5.4.3水平截面大偏心时的应力计算268

5.4.4截面受压区半角φ的推导270

5.4.5截面核心距rco计算271

第五节塔筒裂缝宽度计算272

第六节钢筋混凝土塔筒的构造特点273

5.7.1 电视塔塔筒变形和附加弯矩计算275

第七节钢筋混凝土塔筒计算实例275

5.7.2电视塔塔筒截面和裂缝宽度计算277

附录5-1环形截面几何特性计算公式290

附录5-2塔筒水平截面受压区半角φ计算表293

参考文献302

第六章塔桅结构动力分析303

第一节塔桅结构动力计算原理303

第二节塔体自振周期与振型304

6.2.1塔体顺风向自由振动304

6.2.2塔体竖向和扭转自由振动306

第三节桅杆空间自由振动306

6.3.1桅杆空间自由振动特点306

6.3.2桅杆振动纤绳等效质量307

6.4.1迭代法解频率方程步骤312

第四节迭代法求解频率方程312

6.4.2迭代法计算与实测比较318

第五节近似法求基本自振周期318

第六节塔桅结构的随机振动320

6.6.1塔桅结构振动方程及其解320

6.6.2塔桅结构的振动响应322

6.6.3塔桅结构随机风振响应325

6.6.4塔的随机风振响应计算实例329

第七节塔桅结构在地震作用下的计算331

6.7.1地震力公式推导331

6.7.2钢筋混凝土圆筒塔的地震力计算实例333

6.7.3桅杆结构在地震力作用下的动力分析341

第八节钢塔架的非线性动力分析345

6.8.1等价线性化方法的基本假定346

6.8.2塔架单根杆件纵向刚度折减系数计算346

6.8.3考虑结构大位移的影响347

6.8.5非线性动力方程的振型分解348

6.8.4非线性刚度系数对角矩阵？a？的求解348

6.8.6非线性动力方程组的解349

6.8.7钢塔架的非线性动力分析实例352

第九节塔桅结构振动的控制354

6.9.1结构振动控制概念354

6.9.2结构最优控制法355

6.9.3控制结构振动的减振方法357

6.9.4塔桅结构局部减振措施360

参考文献360

第七章塔桅结构整体稳定363

第一节塔桅结构稳定计算原理363

第二节精确法计算桅杆整体稳定364

第三节铰链法计算桅杆整体稳定366

第四节平均参数法计算桅杆整体稳定370

7.5.1压杆梁的弯曲微分方程及其解371

第五节初参数法计算桅杆整体稳定371

7.5.2初始条件解积分常数372

7.5.3边界条件确定初参数374

7.5.4共轭条件确定初参数375

7.5.5边界参数的相互关系376

7.5.6初参数法的一般公式377

7.5.7桅杆整体稳定计算380

第六节初参数法计算塔架整体稳定381

第七节极限位移法计算塔桅结构整体稳定383

第八节纤绳初应力对桅杆整体稳定的影响383

第九节塔桅结构整体稳定研究386

第十节桅杆整体稳定计算实例387

7.10.1初参数法计算桅杆整体稳定387

7.10.2极限位移法计算桅杆整体稳定389

7.10.3桅杆整体稳定两种计算方法比较391

参考文献393

第八章塔桅结构地基与基础394

第一节基础分类与结构布置394

第二节基础选型与构造分析396

8.2.1桅杆中央基础与地锚基础396

8.2.2钢塔架基础及其实例分析398

8.2.3钢筋混凝土筒形塔基础401

第三节地基强度与变形计算402

8.3.1地基承载力的计算403

8.3.2基础倾斜计算406

第四节基础抗拔和抗滑稳定409

8.4.1纤绳地锚抗拔稳定计算409

8.4.2塔架单独基础的抗拔稳定计算413

8.4.3基础的抗滑稳定计算415

第五节刚性基础计算416

8.6.1板式基础外形尺寸确定417

第七节板式基础计算417

8.6.2基础底板分布荷载419

8.6.3基础底板弯矩计算420

第七节壳体基础计算423

8.7.1壳体基础形式423

8.7.2无矩理论计算壳体基础424

8.7.3弹性近似有矩理论计算组合壳体基础431

第八节桩基础计算433

8.8.1桩基础形式433

8.8.2桩承载力的确定434

8.8.3桩基础设计439

8.8.4桩基础计算实例441

附录8-1土重法计算纤绳地锚的抗拔稳定448

附录8-2土重法计算钢塔基础的抗拔稳定448

附录8-3剪切法计算钢塔基础的抗拔稳定449

参考文献452