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第一篇 空间网格结构及其计算方法概论1

第一章 空间网格结构概论1

1-1 空间网格结构1

1-2 网架结构的形式与分类2

1-3 组合网架结构的形式与分类7

1-4 网壳结构的形式与分类10

1-5 组合网壳结构的形式与分类13

第二章 空间网格结构的计算方法概论15

2-1 网架结构的计算方法15

2-2 组合网架结构的计算方法19

2-3 网壳结构的计算方法20

2-4 组合网壳结构的计算方法22

第二篇 空间结构分析的有限元法23

第三章 有限单元法基础23

3-1 概述23

3-2 能量原理25

3-3 单元刚度矩阵39

3-4 荷载向节点的移置及边界条件45

3-5 有限元基本方程47

3-6 坐标变换53

3-7 单元的惯性特性64

3-8 单元的形态分析65

3-9 总刚度矩阵的形成和装配92

第四章 杆件体系的有限单元法96

4-1 空间铰接杆单元刚度矩阵96

4-2 等截面直线空间梁单元刚度矩阵100

4-3 剪切变形的影响106

4-4 变截面直线平面梁单元刚度矩阵112

4-5 圆形曲梁单元刚度矩阵119

4-6 空间薄壁杆单元刚度矩阵124

4-7 温度、初应变的影响127

4-8 节点的主从关系及坐标变换128

4-9 空间梁系总刚度矩阵135

4-10 边界条件137

4-11 内力计算141

4-12 松驰自由度142

第五章 平面应力及板壳问题的有限单元法144

5-1 平面应力问题的有限单元法144

5-2 弹性薄板问题的有限单元法149

5-3 弹性薄壳问题的有限单元法157

第六章 空间结构非线性有限元法160

6-1 二节点直线空间铰接杆单元的非线性有限元法160

6-2 五节点空间曲线单元的非线性有限元法164

6-3 等截面直线空间梁单元非线性有限元法172

6-4 膜结构非线性有限元法179

7-2 屈服准则、屈服函数188

第七章 材料非线性问题的有限单元法188

7-1 概述188

7-3 强化理论191

7-4 应力--应变关系193

7-5 弹塑性有限单元法195

第八章 结构体系的惯性特性197

8-1 等直杆动力位移模型197

8-2 空间铰接杆等价质量矩阵199

8-3 等截面空间梁单元等价质量矩阵200

8-4 薄膜单元等价质量矩阵202

8-5 板壳单元等价质量矩阵202

9-1 线性代数方程组解法203

第九章 有限元基本方程组求解技术203

9-2 非线性代数方程组解法212

9-3 广义特征值问题221

9-4 特征问题的解法228

9-5 大型特征问题的解法237

9-6 振型迭加法解运动方程244

9-7 直接积分法解运动方程248

9-8 运动方程缩减技术253

第十章 子结构分析法257

10-1 子结构分析法的基本理论257

10-2 子结构分析法258

10-3 算例261

第三篇 空间网格结构的连续化分析法266

第十一章 网架结构拟夹层板分析法的一般原理与方法266

11-1 引言266

11-2 基本假定和计算模型266

11-3 等代刚度的确定267

11-4 基本方程式的建立272

11-5 短形平面周边简支网架的基本方程式的求解275

第十二章 两向正交正放类网架拟夹层板分析法282

12-1 两向正交正放类网架的基本方程式及其求解282

12-2 网架剪切变形与两向不等刚度的影响286

12-3 内力、挠度计算用表的编制287

12-4 网架变刚度的影响及其近似计算方法292

12-5 网架杆件内力的计算公式294

12-6 拟夹层板法设计计算网架的具体步骤299

12-7 计算例题299

12-8 两向正交正放类网架的动力特性301

第十三章 两向正交斜放网架拟夹层板分析法303

13-1 两向正交斜放网架基本方程式的建立和特点303

13-2 矩形平面第一类简支网架的解答304

13-3 矩形平面第二类简支网架的解答305

13-4 两类简支网架解答的对比及剪切变形的影响312

13-5 内力、挠度计算用表的编制313

13-6 网架杆件内力的计算公式321

13-7 计算例题322

13-8 两向正交斜放网架的动力特性323

第十四章 三向类网架拟夹层板分析法324

14-1 三向类网架基本方程式的建立和特点324

14-2 矩形平面周边简支网架基本方程式的求解326

14-3 网架剪切变形与变刚度的影响328

14-4 内力、挠度计算用表的编制329

14-5 网架杆件内力的计算公式335

14-6 三向类网架结构的动力特性343

15-1 斜放四角锥网架基本方程式的建立和特点345

第十五章 斜放四角锥网架拟夹层板分析法345

15-2 矩形平面周边简支网架基本方程式的求解349

15-3 网架剪切变形、上下弦刚度比的影响353

15-4 内力、挠度计算用表的编制354

15-5 网架杆件内力的计算公式367

15-6 计算网架上弦杆内力的另一途径368

15-7 计算例题371

15-8 斜放四角锥网架的动力特性372

第十六章 组合网架拟夹层板分析法374

16-1 计算模型及等代刚度计算374

16-2 基本方程式的建立和规格化375

16-4 组合网架各类杆件的内力计算377

16-3 矩形平面周边简支组合网架基本方程式的求解377

16-5 上弦板的形式对内力、挠度的影响380

16-6 组合网架拟夹层板法的设计计算步骤381

16-7 组合网架的动力特性382

第十七章 三层网架拟夹层板分析法384

17-1 计算模型及一般关系式384

17-2 正交正放类三层网架的结构形式及拟夹层板分析法386

第十八章 交叉拱系扁网壳的拟壳分析法391

18-1 定义和形式391

18-2 基本假定和计算模型392

18-3 扁网壳位移法基本方程式的建立392

18-4 扁网壳与各向异性扁壳的比较397

18-5 扁网壳混合法基本方程式的建立399

18-6 四组拱系组成的扁网壳400

18-7 三组拱系组成的扁网壳402

18-8 两组拱系组成的扁网壳404

18-9 多组拱系组成的扁网壳405

18-10 带肋扁壳--扁网壳的一个推广406

18-11 矩形平面周边简支扁网壳混合法基本方程式的求解407

18-12 由拟壳解答求网壳杆件内力的计算公式410

18-13 扁网壳的动力特性412

18-14 拟壳法设计计算扁网壳的具体步骤413

18-15 计算例题414

第十九章 圆柱面网壳的拟壳分析法415

19-1 正交异性圆柱面网壳的常用形式及其基本方程式的建立415

19-2 基本方程式的齐次解416

19-3 基本方程式的特解--薄膜解419

19-4 边界条件及确定待定常数421

第二十章 球面网壳的拟壳分析法423

20-1 球面网壳的形式和一种分类方法423

20-2 球面网壳的等代刚度424

20-3 基本方程式的建立426

20-4 基本方程式的求解和内力、变位计算公式427

20-6 边界条件和连接条件429

20-5 薄膜内力和薄膜变位429

20-7 由网壳内力返回计算网壳杆件内力432

20-8 计算例题434

第二十一章 组合扁网壳的拟三层壳分析法435

21-1 基本假定和计算模型435

21-2 等代刚度的确定435

21-3 基本方程式的建立436

21-4 矩形平面周边简支不等常曲率组合扁网壳的求解438

21-5 三向、四向组合扁网壳的简化计算441

21-6 组合扁网壳的动力特性442

21-7 算例与讨论443

22-2 扁网壳线性理论稳定计算446

第二十二章 网壳结构的稳定计算446

22-1 概述446

22-3 球面扁网壳非线性理论稳定计算449

22-4 组合扁网壳的稳定计算454

第四篇 形态分析456

第二十三章 曲线和曲面的表示456

23-1 曲线的表示456

23-2 曲面的表示458

23-3 曲面块的拼接462

第二十四章 形状分析466

24-1 张力结构形状分析的概念和目的466

24-2 离散坐标定义的曲面解析表示467

24-3 张力结构的全过程分析470

24-4 支座移动法471

24-5 力密度(Force Density)法474

24-6 动力松驰(Dynamic Relaxation)法478

24-7 杆长修改法481

24-8 控制点逼近法485

第五篇 网架计算的若干种特殊分析方法492

第二十五章 蜂窝形三角锥网架计算的新方法--下弦内力法492

25-1 蜂窝形三角锥网架的机动分析492

25-2 基本方程式--五下弦内力方程式的建立494

25-3 矩形平面简支网架的内力计算公式495