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1 空间结构总论1

1.1 空间结构的发展历史1

1.2 空间结构与仿生学10

1.2.1 概述10

1.2.2 空间结构的形体设计14

1.3 空间结构的形式与分类17

1.3.1 按空间结构的形式分类17

1.3.2 按空间结构组成的基本单元分类17

1.3.3 按空间结构的建筑材料分类20

1.4 空间结构的应用范围23

1.5 空间结构的发展趋向和应解决的技术问题27

1.5.1 空间结构的发展趋向27

1.5.2 空间结构应研究解决的技术问题29

2 网架结构31

2.1 网架结构概述31

2.1.1 网格结构与网架结构定义31

2.1.2 网架结构的优越性及国内外应用情况31

2.1.3 网架结构的形式与分类33

2.1.4 我国首次采用各种形式网架的工程实例36

2.1.5 网架结构的选型38

2.2 网架结构的荷载、作用与一般设计原则39

2.2.1 荷载类型39

2.2.2 温度作用41

2.2.3 地震作用42

2.2.4 荷载效应组合42

2.2.5 一般设计计算原则43

2.3 网架结构的基本理论和分析方法44

2.3.1 基本假定和计算模型44

2.3.2 网架结构计算方法概述及其分类46

2.3.3 网架结构各种计算方法的比较49

2.4 网架结构的有限元法——空间桁架位移法50

2.4.1 概述50

2.4.2 网架结构的单元分析50

2.4.3 网架结构基本方程的建立52

2.4.4 边界条件处理53

2.4.5 对称条件利用54

2.4.6 温度作用影响计算55

2.4.7 杆件内力计算55

2.5 网架结构的拟夹层板分析法56

2.5.1 概述56

2.5.2 基本假定和计算模型56

2.5.3 正交正放类网架结构拟夹层板基本方程式的建立和刚度表达式57

2.5.4 矩形平面周边简支网架基本方程式的求解61

2.5.5 网架剪切变形与两向不等刚度的影响62

2.5.6 拟夹层板内力、挠度计算用表的编制63

2.5.7 网架变刚度的影响及其近似计算方法69

2.5.8 网架杆件内力的计算公式70

2.5.9 拟夹层板法设计计算网架的具体步骤74

2.5.10 计算例题74

2.6 网架结构的抗震分析76

2.6.1 概述76

2.6.2 网架结构的振动方程和动力特性76

2.6.3 网架结构的地震反应分析79

2.6.4 几种网架的动内力分布规律82

2.6.5 简化计算84

2.7 网架结构杆件设计与节点构造86

2.7.1 网架结构的杆件设计86

2.7.2 网架结构的节点构造与设计88

2.8 网架结构分析设计软件102

2.8.1 网架结构软件发展概况与特点102

2.8.2 网架结构软件编程原理103

2.8.3 设计步骤104

2.8.4 常用的操作命令104

2.8.5 应用例题及施工图表达106

2.9 网架屋面系统及防锈防火111

2.9.1 屋面檩条111

2.9.2 屋面板115

2.9.3 天沟和马道120

2.9.4 网架结构的防锈120

2.9.5 网架结构的防火125

2.10 网架结构施工与验收125

2.10.1 概述125

2.10.2 网架结构的常用施工方法126

2.10.3 网架结构的验收137

3 网壳结构139

3.1 网壳结构概述139

3.1.1 网壳结构的优越性及国内外应用情况139

3.1.2 网壳结构的形式与分类142

3.1.3 我国有代表性的网壳结构工程实例144

3.1.4 网壳结构的选型148

3.2 网壳结构的荷载、作用与一般设计原则149

3.2.1 荷载类型149

3.2.2 温度作用152

3.2.3 地震作用152

3.2.4 荷载效应组合153

3.2.5 一般设计计算原则154

3.3 网壳结构的基本理论与分析方法155

3.3.1 概述155

3.3.2 网壳结构分析的有限单元法——空间刚架位移法156

3.4 网壳结构的抗震分析163

3.4.1 概述163

3.4.2 网壳结构的动力特性163

3.4.3 网壳结构的地震反应分析164

3.4.4 几种网壳结构的动内力分布规律167

3.5 网壳结构的稳定性169

3.5.1 概述169

3.5.2 影响网壳结构稳定性的主要因素172

3.5.3 网壳结构稳定性分析的连续化方法173

3.5.4 网壳结构稳定性分析的有限单元法175

3.5.5 网壳结构的稳定设计179

3.6 网壳结构杆件设计与节点构造181

3.6.1 网壳结构的杆件设计181

3.6.2 网壳结构的节点构造与设计183

3.7 网壳结构施工与验收185

3.7.1 概述185

3.7.2 网壳结构的新型施工方法186

3.7.3 网壳结构的验收195

4 膜结构197

4.1 膜结构概述197

4.1.1 膜结构的发展与应用概况197

4.1.2 膜结构的特点203

4.1.3 膜结构的形式与分类203

4.1.4 我国有代表性的膜结构工程实例205

4.2 膜材料206

4.2.1 建筑膜材的发展206

4.2.2 膜材的种类207

4.2.3 膜材的基本性能208

4.3 膜结构的荷载、作用与一般设计原则213

4.3.1 荷载与作用的类型213

4.3.2 荷载效应组合215

4.3.3 一般设计计算原则215

4.4 索膜结构的基本理论与分析方法217

4.4.1 索膜结构分析基本原理217

4.4.2 形态分析217

4.4.3 荷载分析230

4.4.4 裁剪分析233

4.4.5 膜结构分析的计算机技术236

4.5 膜结构连接构造239

4.5.1 概述239

4.5.2 膜材连接239

4.5.3 膜材与支承结构之间的连接240

4.6 膜结构制作、安装与验收241

4.6.1 膜结构的制作和安装241

4.6.2 膜结构工程验收244

4.6.3 膜结构施工实例245

5 其他空间结构249

5.1 薄壳结构249

5.1.1 薄壳结构的定义和特点249

5.1.2 薄壳结构屋盖的发展和应用概况249

5.1.3 薄壳结构的形式与分类252

5.1.4 薄壳结构分析的一般概念255

5.1.5 双曲扁壳的内力分析257

5.1.6 薄壳结构的一般设计计算原则260

5.1.7 薄壳结构的施工262

5.2 悬索结构264

5.2.1 悬索结构的发展和应用概况264

5.2.2 悬索结构的形式与分类266

5.2.3 悬索结构的结构特性和一般设计原则269

5.2.4 悬索结构的分析方法274

5.2.5 悬索结构的节点构造289

5.2.6 悬索结构的施工291

5.3 组合网架结构294

5.3.1 组合网架结构的发展和应用情况294

5.3.2 组合网架的特点、形式与分类297

5.3.3 组合网架的计算299

5.3.4 组合网架简化计算法的设计计算步骤300

5.3.5 组合网架的节点构造302

5.3.6 组合网架的制作与安装303

5.4 预应力网格结构304

5.4.1 预应力网格结构的发展和应用概况304

5.4.2 拉索预应力网格结构的形式与分类308

5.4.3 拉索预应力网格结构的结构特性和一般设计原则310

5.4.4 预应力网格结构的分析方法312

5.4.5 拉索的节点构造318

5.4.6 拉索预应力网格结构的施工319

5.5 管桁结构321

5.5.1 管桁结构的特点与工程应用321

5.5.2 管桁结构的形式与分类323

5.5.3 管桁结构的一般设计原则326

5.5.4 管桁结构的节点形式与设计327

5.5.5 管桁结构的制作与施工333

5.6 张弦梁结构334

5.6.1 张弦梁结构的发展及工程应用334

5.6.2 张弦梁结构的形式与分类337

5.6.3 平面张弦梁结构的结构性能和一般设计原则339

5.6.4 平面张弦梁结构的分析方法342

5.6.5 张弦梁结构的节点构造345

5.6.6 张弦梁结构的施工346

5.7 点连接式玻璃幕墙支承结构347

5.7.1 点连接式玻璃幕墙支承结构的特点347

5.7.2 点连接式玻璃幕墙支承结构的形式、分类及工程应用348

5.7.3 点连接式玻璃幕墙支承结构的一般设计原则351

5.7.4 点连接式玻璃幕墙支承结构的杆件与节点构造358

5.7.5 点连接式玻璃幕墙支承结构的施工359

5.8 索穹顶结构363

5.8.1 索穹顶结构的发展和工程应用363

5.8.2 索穹顶结构的形式和特点364

5.8.3 索穹顶结构的初始预应力确定366

5.8.4 索穹顶结构的非线性有限元分析372

5.8.5 索穹顶结构的节点构造374

5.8.6 索穹顶结构的施工376

参考文献378