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第1章 绪论1

1.1 结构哲理8

1.2 我国屋盖钢结构的进展12

1.2.1 优秀屋盖钢结构12

1.2.2 笨重、怪异屋盖钢结构21

1.3 钢结构设计的二、三、四观点25

1.3.1 结构分为两大类——弯矩结构和轴力结构25

1.3.2 钢结构固有的三大核心价值31

1.3.3 钢结构精心设计的四大步骤34

1.4 结语36

参考文献37

第2章 网壳结构39

2.1 薄壳的概念41

2.1.1 定义与分类41

2.1.2 切割与组合44

2.1.3 薄壳的内力48

2.2 网壳类型60

2.2.1 单层网壳60

2.2.2 双层网壳63

2.3 网壳分析方法71

2.3.1 空间刚架位移法72

2.3.2 空间桁架位移法76

2.4 网壳设计76

2.4.1 单层网壳的常用形式76

2.4.2 一般规定78

2.4.3 节点设计79

2.5 网壳结构的稳定性89

2.5.1 失稳89

2.5.2 稳定承载力计算公式92

2.6 地震作用下网壳的内力计算94

2.6.1 网壳结构的抗震分析94

2.6.2 地震作用下网壳结构的内力计算96

2.7 网壳的温度应力和装配应力97

参考文献98

第3章 膜结构100

3.1 国内外膜结构发展概况100

3.1.1 国外膜结构发展概况100

3.1.2 国内膜结构发展概况103

3.2 膜材及特性106

3.2.1 膜材构成与分类106

3.2.2 膜材特性110

3.2.3 膜材弹性常数测试与计算方法113

3.3 膜建筑设计125

3.3.1 膜建筑设计年限125

3.3.2 膜建筑造型126

3.3.3 膜建筑光环境130

3.3.4 膜建筑热环境132

3.3.5 膜建筑声学环境134

3.3.6 膜建筑设计要素135

3.4 膜结构设计分析137

3.5 膜结构设计分析理论与方法152

3.5.1 找形分析力密度法152

3.5.2 找形分析动力松弛法155

3.5.3 找形分析几何非线性有限元法159

3.5.4 荷载分析理论与方法161

3.5.5 膜裁剪分析理论与方法163

3.6 钢索的特性与设计166

3.6.1 钢索术语166

3.6.2 钢索形式与特点167

3.6.3 钢索防腐172

3.6.4 钢索锚具、锚固与连接173

3.6.5 钢索强度设计177

3.7 节点细部设计178

3.7.1 一般设计原则178

3.7.2 膜节点179

3.7.3 膜柔性边界节点182

3.7.4 膜刚性边界节点185

3.7.5 膜角隅节点186

3.7.6 膜脊谷节点188

3.7.7 膜顶节点191

3.7.8 膜面张力导入机制192

参考文献194

第4章 索穹顶结构199

4.1 张拉整体结构概述199

4.1.1 张拉整体结构的发展简史199

4.1.2 张拉整体结构的特点202

4.2 索穹顶结构的概念、分类、特点及研究概况203

4.2.1 概念203

4.2.2 分类204

4.2.3 特点207

4.2.4 研究概况207

4.3 索穹顶结构的形态分析209

4.3.1 概述209

4.3.2 体系的几何稳定性判定210

4.3.3 体系的形态分析214

4.4 索穹顶结构的受力性能219

4.4.1 两节点曲线索单元219

4.4.2 静力性能222

4.4.3 动力特性223

4.4.4 风振分析225

4.5 索穹顶结构的施工及节点构造226

4.5.1 实际工程的施工步骤227

4.5.2 施工分析方法227

4.5.3 节点构造231

4.6 索穹顶结构的工程实践232

4.6.1 主要工程简介232

4.6.2 伊金霍洛旗体育中心索穹顶结构工程237

4.7 劲性支撑穹顶结构244

4.7.1 劲性支撑穹顶结构的提出244

4.7.2 拓扑形式的确定246

4.7.3 结构的分类和特点248

4.7.4 静力性能249

4.7.5 施工方法252

参考文献253

第5章 张弦梁结构256

5.1 概述256

5.1.1 概念256

5.1.2 分类256

5.1. 3应用257

5.2 竖向荷载作用下的静力性能261

5.2.1 力学特性和受力特点261

5.2.2 形态定义264

5.2.3 单榀张弦梁结构的受力性能264

5.2.4 正交式布置二维张弦梁结构的受力性能266

5.3 预应力设计方法270

5.3.1 预应力的作用和引入方法270

5.3.2 预应力合理取值的原则和方法270

5.3.3 预应力损失的分析与补偿方法272

5.4 稳定性分析274

5.4.1 局部稳定性274

5.4.2 整体稳定性276

5.5 风振响应分析281

5.5.1 风振响应计算方法281

5.5.2 一维张弦梁结构的风振响应分析284

5.5.3 正交式布置二维张弦梁结构的风振响应分析288

5.6 节点构造290

5.6.1 支座节点290

5.6.2 撑杆与拱节点290

5.6.3 撑杆与拉索节点291

参考文献292

第6章 弦支穹顶结构295

6.1 概述295

6.1.1 概念及特点295

6.1.2 分类296

6.1.3 工程应用302

6.2 结构的预应力设计方法305

6.2.1 预应力设计的两个层次305

6.2.2 自平衡逐圈确定法306

6.3 静力性能及稳定性310

6.3.1 基本静力特性310

6.3.2 静力性能的参数影响分析311

6.3.3 基本稳定性能321

6.3.4 稳定性的参数影响分析323

6.4 动力性能328

6.4.1 自振特性328

6.4.2 基本地震反应分析330

6.4.3 地震反应的参数影响分析337

6.5 施工技术345

6.5.1 上部刚性层结构施工345

6.5.2 下部索杆体系施工347

6.6 节点构造351

6.6.1 节点设计总体原则352

6.6.2 撑杆上节点352

6.6.3 撑杆下节点352

参考文献353

第7章 开合屋盖结构355

7.1 开合屋盖结构综述355

7.1.1 开合屋盖结构的概念与名称定义355

7.1.2 开合屋盖结构的分类356

7.1.3 开合屋盖结构的发展历史、现状和趋势363

7.2 开合屋盖结构的设计要点366

7.2.1 建筑方案设计中的考虑要素367

7.2.2 开合方式及使用条件的确定369

7.3 结构设计中的考虑要素370

7.3.1 荷载及外力370

7.3.2 开合屋盖的结构体系380

7.4 开合屋盖结构工程实例介绍388

7.4.1 工程概况388

7.4.2 开合屋盖设计准则388

7.4.3 开合方式的选取389

7.4.4 屋面部分结构方式选取389

7.4.5 轨道部分及支座设计390

7.4.6 荷载与状态分析391

7.4.7 开合屋盖静力计算分析391

7.4.8 节点细部设计和分析396

7.4.9 驱动方式397

7.4.10 控制系统398

7.4.11 计算结构分析及工程设计总结399

参考文献401