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第1章 索结构的发展及其分类1

1.1 索结构特点1

1.1.1 结构形式1

1.1.2 受力特点2

1.2 索结构发展2

1.2.1 发展概述2

1.2.2 国外索结构3

1.2.3 国内索结构10

1.3 索结构分类26

1.3.1 悬索结构26

1.3.2 斜拉结构31

1.3.3 张弦结构32

1.3.4 索穹顶34

第2章 建筑用索构成37

2.1 钢丝绳37

2.1.1 起源与发展37

2.1.2 捻法38

2.1.3 特点38

2.1.4 力学性能39

2.2 平行钢丝束40

2.2.1 制作及特点40

2.2.2 力学性能40

2.3 钢拉杆41

2.3.1 组成41

2.3.2 接头锚具42

2.3.3 调节特性42

2.3.4 力学性能42

2.3.5 设计方法43

2.3.6 表面处理44

2.4 锌-5％铝-混合稀土合金镀层钢绞线拉索45

2.4.1 特点46

2.4.2 密封钢绞线47

2.4.3 Galfan镀层钢绞线47

2.4.4 性能比较50

2.4.5 工程应用51

第3章 索结构设计计算的基本原则和方法60

3.1 基本概念和术语60

3.2 索结构的通用非线性分析方法——有限单元法61

3.2.1 直线索单元和悬链线索单元61

3.2.2 找形分析的有限单元法67

3.2.3 荷载态分析的有限单元法69

3.2.4 施工过程分析的有限单元法71

3.3 “索杆体系”找形分析的两种特殊方法72

3.3.1 索桁架找形的矩阵分析法72

3.3.2 索网找形的力密度法74

3.4 “索梁体系”找形分析的两种情况74

3.4.1 图纸几何为零状态几何75

3.4.2 图纸几何为初始状态几何75

3.5 工程实例76

3.5.1 概况76

3.5.2 初始状态确定76

3.5.3 施工过程跟踪的逆分析和正分析79

3.5.4 施工误差分析83

3.5.5 动力特性计算85

3.5.6 荷载效应计算85

第4章 索结构地震反应分析90

4.1 抗震方法研究及其现状90

4.1.1 抗震方法发展90

4.1.2 抗震设计现状92

4.2 自振特性分析93

4.3 反应谱分析94

4.3.1 模态质量参与系数的取值94

4.3.2 振型分解反应谱的组合方法94

4.4 时程分析96

4.4.1 多遇地震下的弹性时程分析计算96

4.4.2 罕遇地震下的弹塑性时程分析计算97

4.5 抗震方法的比较分析98

4.6 工程算例99

4.6.1 斜拉结构99

4.6.2 索穹顶结构117

第5章 索结构的风荷载效应151

5.1 概述151

5.2 等效静力风荷载151

5.2.1 荷载—响应相关法（LRC法）151

5.2.2 背景分量与共振分量的组合法153

5.2.3 阵风荷载因子法153

5.2.4 惯性风荷载方法154

5.2.5 通用等效风荷载法（Universal ESWL）154

5.3 风振系数的定义和计算155

5.3.1 荷载风振系数155

5.3.2 效应风振系数156

5.3.3 非线性结构的风振系数问题157

5.4 索结构风荷载效应的研究方法158

5.4.1 基于随机振动理论的风振响应分析158

5.4.2 流固耦合数值模拟方法160

5.4.3 气弹模型风洞实验和现场监测162

5.5 工程分析实例163

5.5.1 索网结构静动力特性计算163

5.5.2 流固耦合数值模拟165

5.5.3 基于随机振动理论的计算分析177

5.5.4 基于现行规范规程的设计计算182

5.5.5 各类分析和设计方法所得结果比较187

第6章 索结构的健康监测和索力测试189

6.1 概述189

6.2 结构健康监测系统189

6.3 单索索力测试的直接方法190

6.3.1 千斤顶油压表和拉（压）力传感器191

6.3.2 三点弯曲法191

6.3.3 磁通量法（EM法）193

6.4 单索索力检测的参数识别方法198

6.4.1 振动波法199

6.4.2 振动频谱法200

6.5 索力测试方法的比较207

6.6 索力测试及修正实例207

参考文献212