結構的連續(xù)性倒塌是指正常使用情況下，意外事件造成結構局部發(fā)生初始破壞，繼而引起周圍桿件的連鎖破壞，最終形成與初始局部破壞不成比例的結構大范圍倒塌或是整體倒塌。近年來，隨著恐怖活動的日益猖獗，結構的連續(xù)性倒塌已成為全世界范圍內的一個研究熱點，并在框架結構領域中取得豐富的研究成果。隨著我國建筑水平的不斷進步，很多大型場館均采用預應力張弦結構作為其屋蓋體系�，F階段，預應力張弦結構在正常使用狀態(tài)下的研究方法已基本成熟，但在意外事件下結構抗倒塌性能的研究仍處于起步階段。本書在總結國內外有關連續(xù)性倒塌研究成果的基礎上，采用變換荷載路徑方法作為預應力張弦結構屋蓋體系的主要連續(xù)性倒塌分析方法，研究其魯棒性和抗連續(xù)倒塌性能，并提出了相應的分析設計流程。
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目錄
前言
第1章 緒論1
1.1張弦結構概述1
1.1.1張弦結構的分類1
1.1.2張弦結構的受力原理3
1.1.3張弦結構的工程應用3
1.1.4張弦結構的研究現狀8
1.2連續(xù)倒塌的概述9
1.2.1連續(xù)倒塌的概念9
1.2.2抗連續(xù)倒塌理論的發(fā)展10
1.2.3抗連續(xù)倒塌的主要設計方法13
1.3空間結構抗連續(xù)倒塌研究的必要性18
1.3.1空間結構的分類18
1.3.2空間結構抗連續(xù)倒塌的研究現狀20
1.3.3空間結構抗連續(xù)倒塌的必要性21
1.4本書的主要內容21
參考文獻23
第2章 結構重要構件判斷方法30
2.1結構重要構件的五類判斷方法簡介31
2.1.1基于剛度的判斷方法31
2.1.2基于能量的判斷方法33
2.1.3基于強度的判斷方法34
2.1.4基于敏感性分析的判斷方法34
2.1.5基于經驗和理論分析的判斷方法35
2.1.6結構重要構件判斷方法的總結36
2.2簡化的敏感性分析方法37
2.2.1概念判斷37
2.2.2敏感性分析39
2.3算例分析41
2.3.1網架結構41
2.3.2張弦結構44
2.4本章小結47
參考文獻48
第3章 基于頻率靈敏度的關鍵構件判斷方法研究50
3.1基于頻率靈敏度的對稱分組方法50
3.1.1大跨空間結構的荷載特點50
3.1.2大跨空間結構對稱分組的特點50
3.1.3基于模態(tài)靈敏度的分析方法判斷關鍵構件51
3.1.4基于頻率靈敏度的大跨空間結構關鍵構件判斷方法52
3.2算例分析53
3.2.1算例153
3.2.2算例256
3.2.3算例357
3.2.4算例分析結論58
3.3張弦結構的關鍵構件分布59
3.3.1計算模型59
3.3.2計算結果60
3.3.3關鍵構件分布61
3.4本章小結62
參考文獻63
第4章 考慮初始缺陷的空間結構連續(xù)倒塌靜力仿真分析64
4.1初始缺陷對空間結構連續(xù)倒塌的影響及確定64
4.1.1空間結構設計與連續(xù)倒塌分析的關系64
4.1.2初始缺陷的分類65
4.1.3連續(xù)倒塌分析中初始缺陷的確定66
4.2整體缺陷對張弦結構連續(xù)倒塌的影響67
4.2.1影響張弦結構力學特性的參數68
4.2.2不同矢跨比模型的參數化分析73
4.3空間結構連續(xù)倒塌的靜力仿真分析77
4.3.1桿件單元假定78
4.3.2桿件荷載位移曲線假定78
4.3.3空間結構倒塌失效模式假定79
4.3.4空間結構失效破壞準則假定80
4.4程序編制81
4.4.1程序編制說明81
4.4.2程序編制流程及主要變量說明82
4.4.3算例84
4.5本章小結86
參考文獻87
第5章 索失效的模擬方法研究89
5.1采用預應力等效荷載法模擬張弦結構索失效存在的問題89
5.1.1桿件的彈性應變能89
5.1.2剛度變化的影響90
5.2張弦結構拉索的應變能和整體剛度推導91
5.2.1基本思路與假定92
5.2.2單元的應變能93
5.2.3預應力張弦結構的變形與內力分析94
5.2.4算例分析100
5.3索失效的顯式動力模擬方法101
5.3.1顯式動力計算方法102
5.3.2模擬方法介紹103
5.3.3張弦桁架索失效的顯式動力分析過程105
5.3.4影響數值模擬的若干因素分析108
5.4預應力等效荷載法模擬索失效111
5.4.1預應力等效荷載法模擬索失效的顯式分析111
5.4.2預應力等效荷載法模擬索失效的隱式分析114
5.5本章小結114
參考文獻115
第6章 撐桿截面和間距對連續(xù)倒塌的影響117
6.1撐桿失效對連續(xù)倒塌的影響117
6.1.1撐桿失效對張弦結構的力學性能影響117
6.1.2彈性連續(xù)梁的受力模式120
6.1.3計算模型的選擇121
6.1.4撐桿失效的模擬方法122
6.2計算模型分析123
6.2.1上弦剛度較大的張弦桁架模型123
6.2.2上弦剛度較小的張弦梁模型126
6.2.3撐桿不同截面模型136
6.3參數對數值計算結果的影響145
6.3.1阻尼比對數值計算結果的影響146
6.3.2撐桿失效時間對數值計算結果的影響150
6.3.3迭代時間增量步對數值計算結果的影響153
6.4本章小結156
參考文獻157
第7章 應力比值法研究張弦結構的動力放大系數158
7.1應力比值法分析動力放大系數158
7.1.1影響動力放大系數的因素158
7.1.2動力放大系數的適用條件162
7.1.3應力比值法的定義163
7.1.4動力放大系數的定義164
7.1.5計算模型和說明165
7.2荷載動力放大系數分析165
7.2.1模型1的動力放大系數分析165
7.2.2模型2的動力放大系數分析169
7.2.3動力放大系數建議取值173
7.3影響動力放大系數的其他參數174
7.3.1阻尼對動力響應的影響174
7.3.2失效時間對動力響應影響179
7.3.3材料非線性對動力響應的影響180
7.4本章小結182
參考文獻183
第8章 提高結構抗連續(xù)倒塌性能的措施185
8.1加強結構地基基礎設計185
8.2對結構局部進行加強設計187
8.3加強結構中區(qū)域隔斷的設計189
8.4加強結構抗震設計191
參考文獻193
第9章 新廣州火車站屋蓋結構抗連續(xù)倒塌性能分析195
9.1工程概況195
9.2結構重要構件分析196
9.2.1概念判斷196
9.2.2敏感性分析198
9.3結構抗連續(xù)倒塌性能分析203
9.3.1角柱失效203
9.3.2編號SG9索拱受損206
9.3.3長邊中柱失效208
9.4提高屋蓋體系抗連續(xù)倒塌性能的措施208
9.5本章小結210
參考文獻211
第10章 天津梅江會展中心抗連續(xù)倒塌性能分析212
10.1工程簡介212
10.2加強縱向聯系桁架剛度的設計方法213
10.2.1關鍵構件的選擇214
10.2.2縱向聯系桁架剛度對連續(xù)倒塌的影響217
10.2.3計算結論225
10.3利用抗風柱承擔豎向荷載的設計方法225
10.4雙索設計方法227
10.4.1兩種雙索計算模型228
10.4.2兩種模型計算結果分析與比較229
10.4.3雙索分析結論232
10.5控制張弦結構發(fā)生延性破壞的設計方法232
10.6其他提高張弦結構抗連續(xù)倒塌的設計方法237
10.6.1索節(jié)點設計237
10.6.2施工過程的抗連續(xù)倒塌分析239
10.7檢測數據與有限元計算結果的分析與比較242
10.7.1測試內容、原理及依據文件242
10.7.2測點布置242
10.7.3應力監(jiān)測結果244
10.7.4變形監(jiān)測248
10.7.5監(jiān)測結論248
10.8本章小結248
參考文獻249
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