●序
前言
主要變量和符號說明
第1章概論1
1.1索杆繫統的特點1
1.2傳統的索結構3
1.2.1懸索橋3
1.2.2塔線繫統4
1.2.3懸索屋蓋5
1.2.4索桁架橋8
1.3拉索-網格結構9
1.3.1預應力網格結構9
1.3.2斜拉網格結構10
1.4索杆張力結構12
1.4.1張拉整體12
1.4.2索穹頂15
1.4.3環形索桁結構17
1.4.4月牙形索桁結構19
1.4.5桅杆支承斜拉索網繫統20
1.5可運動的索杆機構21
1.5.1空間可展結構21
1.5.2Pantadome23
1.5.3索杆張力結構的成形施工25
1.6可大變形的索杆結構27
1.6.1荷載緩和體繫27
1.6.2大型射電望遠鏡的支承索網27
1.7本書的主要內容29
第分析33
2.33
2.1.1基本特性33
2.1.2幾何條件33
2.1.3平衡條件35
2.1.4物理條件36
2.1剛度矩陣36
2.2單索的力學性能37
2.2.1基本假定37
2.2.2單索的形狀37
2.2.3荷載沿跨度均勻分布的單索39
2.2.4荷載沿索長均勻分布的單索39
2.2.5承受非均勻分布荷載的單索41
2.3單索的協調方程42
2.3.1索的長度42
2.3.2協調方程43
2.3.345
2.4懸鏈的剛度矩陣47
2.4.1切線剛度矩陣47
2.4.2弦向剛度50
第3章杆繫的靜動特征52
3.1基本問題52
3.2Maxwell準則54
3.3杆繫的基本方程54
3.3.1平衡方程54
3.3.2幾何方程55
3.3.3物理方程57
3.3.基本方程57
3.4平衡矩陣準則57
3.4.1靜力特征57
3.4.2運動特征58
3.4.3奇異值分解59
3.4.4杆繫的分類60
3.5杆件層面的幾何可變性分析61
3.5.1必需杆的判別61
3.5.2多杆撤除的幾何不變性判別63
3.5.3算例65
第4章杆繫的可動性及機構運動路徑67
4.1運動控制方程67
4.2可動性判別69
4.2.1平衡矩陣準則的局限性69
4.2.2高階協調條件70
4.2.3算例71
4.3運動路徑求解72
4.3.1基本求解策略72
4.3.2極值點74
4.4運動路徑的分岔78
4.4.1確定性路徑和分岔路徑78
4.4.2算例79
4.5鉸接板機構的運動分析81
4.5.1三角形鉸81
4.5.2平面四邊形鉸83
4.5.3運動路徑跟蹤策略85
4.5.4算例85
第5章杆繫的穩定性90
5.1問題的引出90
5.2能量準則92
5.3幾何非線性方程93
5.3.1基本方程93
5.3.2切線剛度矩陣的解析表達式94
5.4杆繫的幾何穩定性94
5.5杆繫機構的穩定條件96
5.5.1機構的一般穩定條件96
5.5.2預應力機構98
5.5.3受荷機構99
5.6無窮小機構的穩定性101
第6章預張力104
6.1產生預張力的條件104
6.1.1拉索產生預張力的本質105
6.1.2預張力維持的結構條件105
6.1.3不可預應力杆件的判別106
6.2剛性結構預張力的簡便分析107
6.3分級分批張拉分析111
6.3.1設計工況的特殊性111
6.3.2施工張拉分析方法111
6.3.3算例112
6.4預張力的監測及補償115
6.4.1基本公式116
6.4.2預張力偏差的監測117
6.4.3預張力偏差的識別和調整119
6.4.4算例121
6.4.5討論124
第7章預應力杆繫機構的找形126
7.1力密度法127
7.2動力松弛法129
7.法132
第8章受荷杆繫機構的運動134
8.1受荷杆繫機構的工程特點134
8.2運動路徑跟蹤法135
8.2.1基本方程135
8.2.2弧長法求解策略136
8.2.3平面連杆機構的提升形態138
8.2.4空間杆繫機構的頂升形態141
8.3運動形態的穩定性分析143
8.3.1穩定性判別143
8.3.2機構運動路徑上的奇異點143
8.3.3分岔路徑的跟蹤145
8.3.4平面連杆機構的提升穩定性147
8.3.5空間杆繫機構的頂升穩定性151
第9章松弛索杆機構的形態分析154
9.1問題的描述154
9.2松弛索杆機構的找形155
9.2分析155
9.2.2力密度法159
9.2.3動力松弛法161
9.2.4算例162
9.3索杆機構的運動分析165
9.3.1弧長法自動跟蹤策略165
9.3.2形態穩定性和分岔路徑167
9.4索杆張力結構的施工成形分析169
9.4.1環形索桁結構169
9.4.2索穹頂174
第10章預張力偏差及張拉控制179
10.1隨機索長誤差179
10.2預張力偏差180
10.2.1索長誤差與張力偏差的關繫180
10.2.2索力控制法的預張力偏差計算181
10.2.3隨機預張力偏差182
10.2.4靈敏度矩陣的特征值183
10.3主動索的優選184
10.3.1結構預張力偏差的有界性184
10.3.2最不利預張力偏差的近似解185
10.3.3主動索的優選方法186
10.4桅杆支承斜拉索網的張拉分析188
10.4.1結構模型188
10.4.2不同施工方案的預張力偏差189
10.4.3結構最不利預張力偏差191
10.4.4張拉索的優選195
第11章索杆張力結構的剛度解析199
11.1基本問題199
11剛度對結構剛度的貢獻201
11.3結構剛度的特征空間分解204
11.4結構的關鍵剛度及其動力模態測試206
11.4.1關鍵剛度206
11.4.2動力測試的目標模態207
11剛度的貢獻度指標209
11.5.1子空間剛度209
11.5.2零彈性剛貢獻度209
11.5.3關鍵剛貢獻度210
11.6算例210
11.7討論216
參考文獻218
作者及其課題組成員發表的相關文章223
