《鋼結構高等分析的2階非彈性理論與套用》系統地論述了鋼結構高等分析的二階非彈性計算理論及其設計套用。《鋼結構高等分析的2階非彈性理論與套用》共13章，內容包括緒論、影響鋼結構高等分析的主要因素、鋼結構高等分析的關鍵技術、彎剪與翹扭穩定函式、三維樑柱單元與三維支撐桿元二階彈性非線性剛度方程、基於彎剪與翹扭穩定插值函式的三維樑柱單元與三維支撐桿元二階非彈性剛度方程、基於彎剪穩定函式的鋼結構二維高等分析、基於彎剪與翹扭穩定函式的鋼結構三維高等分析、基於纖維模型的鋼結構高等分析、鋼結構樑柱節點半剛性連線智慧型計算模型、半剛性連線鋼結構的二階非彈性分析、鋼結構二階非彈性分析算例分析和高等分析的設計方法套用、基於遺傳算法與高等分析的鋼結構最佳化等。
基本介紹
- 中文名：鋼結構高等分析的2階非彈性理論與套用
- 外文名：Second-Order Inelastic Theory and Application for Advanced Analysis of Stell Structure
- 作者：劉堅
- 出版日期：2012年6月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787030322715, 7030322711
- 出版社：科學出版社
- 頁數：480頁
- 開本：16
- 定價：95.00
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《鋼結構高等分析的2階非彈性理論與套用》可供從事土木工程研究、設計與施工的人員參考，也可作為高等院校土木工程專業及相關專業博士、碩士研究生和高年級本科生的參考書。
圖書目錄
序
前言
第1章 緒論
1.1 鋼結構的工程套用及發展
1.1.1 多高層鋼結構的發展及結構體系簡介
1.1.2 輕型鋼結構在我國的發展及結構體系簡介
1.1.3 大跨度與空間鋼結構在我國的發展及結構體系簡介
1.2 鋼結構設計方法發展概況及存在問題
1.2.1 鋼結構設計方法的發展概況
1.2.2 鋼結構設計中的穩定問題
1.2.3 現有基於構件極限承載力的兩階段設計方法及存在的問題
1.2.4 基於結構極限承載力的高等分析設計方法
1.3 基於結構極限承載力的高等分析設計方法研究進展
1.3.1 鋼結構二階非彈性分析與高等分析方法的研究進展
1.3.2 以二階非彈性為基礎的鋼結構高等分析方法
1.3.3 高等分析方法需進一步完善的問題
1.3.4 鋼結構高等分析的主要研究方向
1.3.5 基於高等分析和結構可靠度的鋼結構設計方法
1.3.6 基於結構極限承載力的高等分析設計方法套用構想
1.4 小結
第2章 影響鋼結構高等分析的主要因素
2.1 引言
2.2 影響鋼結構高等分析的初始缺陷因素
2.2.1 幾何初始缺陷
2.2.2 力學初始缺陷
2.3 幾何非線性因素
2.4 材料非線性因素
2.5 半剛性連線非線性因素
2.6 側扭屈曲非線性因素
2.7 翹曲變形非線性因素
2.8 局部屈曲非線性因素
2.9 彎曲縮短非線性因素
2.10 剪下變形非線性因素
2.10.1 構件截面剪下變形
2.10.2 樑柱節點域剪下變形
2.11 小結
第3章 鋼結構高等分析的關鍵技術
3.1 引言
3.2 高等分析方法對初彎曲和殘餘應力的考慮
3.2.1 幾何初始缺陷考慮方法
3.2.2 殘餘應力考慮方法
3.3 幾何非線性描述
3.4 二階非線性分析中構形變化時的轉換矩陣
3.5 二階非線性分析方法
3.5.1 有限元方法
3.5.2 樑柱理論法
3.6 材料非線性分析方法
3.6.1 材料非線性分析方法
3.6.2 塑性鉸對部分結構的要求
3.7 屈服面選用
3.7.1 Orbison屈服面
3.7.2 相關方程屈服面
3.7.3 Chan單方程屈服面
3.7.4 Duan-Chan屈服面
3.7.5 Ren-Zeng數值擬合的屈服面
3.7.6 本書建議的屈服面
3.8 二階非彈性非線性分析方法
3.8.1 插值函式法
3.8.2 穩定函式法
3.9 樑柱半剛性連線分析方法
3.10 非線性方程組求解技術
3.10.1 荷載增量控制法
3.10.2 位移增量控制法
3.10.3 弧長控制法
3.10.4 收斂準則
3.11 提高非線性求解效率新技術
3.11.1 超級單元技術
3.11.2 並行計算新技術
3.12 小結
第4章 彎剪與翹扭穩定函式
4.1 引言
4.2 考慮剪下變形的二維彎剪穩定函式
4.3 考慮初彎曲和剪下變形的二維彎剪穩定函式
4.3.1 壓彎樑柱單元
4.3.2 拉彎粱柱單元
4.4 考慮剪下變形的三維彎剪穩定函式
4.5 基於樑柱理論的彎剪穩定函式統一形式
4.6 基於樑柱理論的弓形效應係數
4.7 三維樑柱單元的翹曲與扭轉方程
4.7.1 自由扭轉方程
4.7.2 約束扭轉方程
4.8 開口截面樑柱單元的翹扭穩定函式
4.8.1 開口截面樑柱單元約束扭轉的微分方程
4.8.2 開口截面樑柱單元的翹扭穩定函式
4.8.3 翹扭剛度矩陣變換
4.9 閉口截面樑柱單元的翹扭穩定函式
4.9.1 閉口截面樑柱單元約束扭轉的微分方程
4.9.2 閉口截面樑柱單元的翹扭穩定函式
4.10 小結
第5章 三維樑柱單元與三維支撐桿元二階彈性非線性剛度方程
5.1 引言
5.2 基於彎剪與翹扭穩定插值函式的三維單元二階彈性剛度方程
5.2.1 基本假定
5.2.2 三維二階非線性彈性樑柱單元位移場
5.2.3 三維樑柱單元的彎剪與翹扭穩定插值函式
5.2.4 三維樑柱單元增量形式的虛功方程
5.2.5 基於彎剪與翹扭穩定插值函式的二階彈性剛度矩陣
5.2.6 基於穩定插值函式的樑柱單元側扭幾何非線性剛度矩陣
5.2.7 基於彎剪穩定插值函式的三維樑柱單元幾何剛度矩陣
5.2.8 基於翹扭穩定插值函式的樑柱單元二階彈性翹扭剛度矩陣
5.3 基於彎剪與翹扭穩定函式的三維樑柱單元二階彈性方程
5.3.1 基本假定
5.3.2 基於彎剪穩定函式的三維樑柱單元二階彈性方程
5.3.3 基於彎剪、翹扭穩定函式的三維樑柱單元二階彈性方程
5.3.4 整體坐標下三維樑柱單元二階彈性剛度方程
5.3.5 樑柱理論法與有限元法相結合的三維樑柱單元二階彈性剛度方程
5.3.6 考慮初彎曲的三維樑柱單元二階彈性剛度方程
5.4 三維支撐桿元的二階彈性剛度方程
5.5 小結
第6章 基於彎剪與翹扭穩定插值函式的三維樑柱單元與三維支撐桿元二階非彈性剛度方程
6.1 引言
6.2 基於彎剪和翹扭穩定插值函式的三維二階非彈性分析
6.2.1 基本假定
6.2.2 三維樑柱單元二階非彈性剛度方程
6.2.3 截面內力狀態偏離屈服面的修正方法
6.2.4 三維二階非彈性樑柱單元的坐標變換
6.3 三維支撐桿元的二階非彈性剛度方程
6.4 小結
第7章 基於彎剪穩定函式的鋼結構二維高等分析
7.1 引言
7.2 基於彎剪穩定函式的二階彈性剛度方程
7.3 基於彎剪穩定函式的鋼結構二維高等分析
7.3.1 基本假定
7.3.2 二維樑柱單元的基本剛度方程
7.3.3 二維樑柱單元的二階非彈性增量剛度方程
7.4 二階非彈性二維支撐桿元
7.4.1 支撐單元的假定
7.4.2 二維支撐桿元的二階彈性剛度方程
7.4.3 二維支撐桿元鉸接時的非彈性剛度方程
7.4.4 二維支撐桿元的二階非彈性剛度方程
7.5 小結
第8章 基於彎剪與翹扭穩定函式的鋼結構三維高等分析
8.1 引言
8.2 基於彎剪穩定函式的三維樑柱單元的二階非彈性剛度方程
8.2.1 基本假定
8.2.2 三維樑柱單元的二階彈性基本剛度方程
8.2.3 三維樑柱單元的二階非彈性剛度方程
8.2.4 整體坐標系下三維樑柱單元的二階非彈性剛度方程
8.3 考慮側扭變形的三維樑柱單元二階非彈性剛度方程
8.4 考慮節點域剪下變形的三維樑柱單元二階非彈性剛度方程
8.4.1 基本假設
8.4.2 梁、柱單元與節點域之間的變形關係
8.4.3 考慮節點域剪下變形的三維梁單元二階非彈性剛度方程
8.4.4 考慮節點域剪下變形的三維柱單元二階非彈性剛度方程
8.4.5 節點域的彈性及彈塑性剛度矩陣
8.4.6 考慮節點域剪下變形的鋼結構三維二階非彈性剛度矩陣
8.5 基於彎剪與翹扭穩定函式的鋼結構三維二階非彈性分析
8.5.1 基本假設
8.5.2 三維樑柱單元的二階非彈性基本剛度方程
8.5.3 三維樑柱單元的二階非彈性彎剪與翹扭剛度方程
8.6 採用剛性樓板假設的三維樑柱單元的二階非彈性剛度方程
8.7 基於超級單元法的三維樑柱單元的二階非彈性剛度方程
8.7.1 基於超級單元法的三維粱柱單元二階非彈性剛度方程
8.7.2 基於超級單元的三維二階非彈性剛度矩陣
8.8 三維支撐桿元的二階非彈性剛度方程
8.9 小結
……
第9章 基於纖維模型的鋼結構高等分析
第10章 鋼結構樑柱節點半剛性連線智慧型計算模型
第11章 半剛性連線鋼結構的二階非彈性分析
第12章 鋼結構二階非彈性分析算例分析和高等分析的設計方法套用
第13章 基於遺傳算法與高等分析的鋼結構最佳化
附錄1 基於剪彎穩定插值函式的三維樑柱單元二階彈性剛度矩陣係數
附錄2 基於翹扭穩定函式的三維樑柱單元翹扭剛度矩陣係數
附錄3 半剛性連線智慧型模型的部分訓練樣本
參考文獻
前言
第1章 緒論
1.1 鋼結構的工程套用及發展
1.1.1 多高層鋼結構的發展及結構體系簡介
1.1.2 輕型鋼結構在我國的發展及結構體系簡介
1.1.3 大跨度與空間鋼結構在我國的發展及結構體系簡介
1.2 鋼結構設計方法發展概況及存在問題
1.2.1 鋼結構設計方法的發展概況
1.2.2 鋼結構設計中的穩定問題
1.2.3 現有基於構件極限承載力的兩階段設計方法及存在的問題
1.2.4 基於結構極限承載力的高等分析設計方法
1.3 基於結構極限承載力的高等分析設計方法研究進展
1.3.1 鋼結構二階非彈性分析與高等分析方法的研究進展
1.3.2 以二階非彈性為基礎的鋼結構高等分析方法
1.3.3 高等分析方法需進一步完善的問題
1.3.4 鋼結構高等分析的主要研究方向
1.3.5 基於高等分析和結構可靠度的鋼結構設計方法
1.3.6 基於結構極限承載力的高等分析設計方法套用構想
1.4 小結
第2章 影響鋼結構高等分析的主要因素
2.1 引言
2.2 影響鋼結構高等分析的初始缺陷因素
2.2.1 幾何初始缺陷
2.2.2 力學初始缺陷
2.3 幾何非線性因素
2.4 材料非線性因素
2.5 半剛性連線非線性因素
2.6 側扭屈曲非線性因素
2.7 翹曲變形非線性因素
2.8 局部屈曲非線性因素
2.9 彎曲縮短非線性因素
2.10 剪下變形非線性因素
2.10.1 構件截面剪下變形
2.10.2 樑柱節點域剪下變形
2.11 小結
第3章 鋼結構高等分析的關鍵技術
3.1 引言
3.2 高等分析方法對初彎曲和殘餘應力的考慮
3.2.1 幾何初始缺陷考慮方法
3.2.2 殘餘應力考慮方法
3.3 幾何非線性描述
3.4 二階非線性分析中構形變化時的轉換矩陣
3.5 二階非線性分析方法
3.5.1 有限元方法
3.5.2 樑柱理論法
3.6 材料非線性分析方法
3.6.1 材料非線性分析方法
3.6.2 塑性鉸對部分結構的要求
3.7 屈服面選用
3.7.1 Orbison屈服面
3.7.2 相關方程屈服面
3.7.3 Chan單方程屈服面
3.7.4 Duan-Chan屈服面
3.7.5 Ren-Zeng數值擬合的屈服面
3.7.6 本書建議的屈服面
3.8 二階非彈性非線性分析方法
3.8.1 插值函式法
3.8.2 穩定函式法
3.9 樑柱半剛性連線分析方法
3.10 非線性方程組求解技術
3.10.1 荷載增量控制法
3.10.2 位移增量控制法
3.10.3 弧長控制法
3.10.4 收斂準則
3.11 提高非線性求解效率新技術
3.11.1 超級單元技術
3.11.2 並行計算新技術
3.12 小結
第4章 彎剪與翹扭穩定函式
4.1 引言
4.2 考慮剪下變形的二維彎剪穩定函式
4.3 考慮初彎曲和剪下變形的二維彎剪穩定函式
4.3.1 壓彎樑柱單元
4.3.2 拉彎粱柱單元
4.4 考慮剪下變形的三維彎剪穩定函式
4.5 基於樑柱理論的彎剪穩定函式統一形式
4.6 基於樑柱理論的弓形效應係數
4.7 三維樑柱單元的翹曲與扭轉方程
4.7.1 自由扭轉方程
4.7.2 約束扭轉方程
4.8 開口截面樑柱單元的翹扭穩定函式
4.8.1 開口截面樑柱單元約束扭轉的微分方程
4.8.2 開口截面樑柱單元的翹扭穩定函式
4.8.3 翹扭剛度矩陣變換
4.9 閉口截面樑柱單元的翹扭穩定函式
4.9.1 閉口截面樑柱單元約束扭轉的微分方程
4.9.2 閉口截面樑柱單元的翹扭穩定函式
4.10 小結
第5章 三維樑柱單元與三維支撐桿元二階彈性非線性剛度方程
5.1 引言
5.2 基於彎剪與翹扭穩定插值函式的三維單元二階彈性剛度方程
5.2.1 基本假定
5.2.2 三維二階非線性彈性樑柱單元位移場
5.2.3 三維樑柱單元的彎剪與翹扭穩定插值函式
5.2.4 三維樑柱單元增量形式的虛功方程
5.2.5 基於彎剪與翹扭穩定插值函式的二階彈性剛度矩陣
5.2.6 基於穩定插值函式的樑柱單元側扭幾何非線性剛度矩陣
5.2.7 基於彎剪穩定插值函式的三維樑柱單元幾何剛度矩陣
5.2.8 基於翹扭穩定插值函式的樑柱單元二階彈性翹扭剛度矩陣
5.3 基於彎剪與翹扭穩定函式的三維樑柱單元二階彈性方程
5.3.1 基本假定
5.3.2 基於彎剪穩定函式的三維樑柱單元二階彈性方程
5.3.3 基於彎剪、翹扭穩定函式的三維樑柱單元二階彈性方程
5.3.4 整體坐標下三維樑柱單元二階彈性剛度方程
5.3.5 樑柱理論法與有限元法相結合的三維樑柱單元二階彈性剛度方程
5.3.6 考慮初彎曲的三維樑柱單元二階彈性剛度方程
5.4 三維支撐桿元的二階彈性剛度方程
5.5 小結
第6章 基於彎剪與翹扭穩定插值函式的三維樑柱單元與三維支撐桿元二階非彈性剛度方程
6.1 引言
6.2 基於彎剪和翹扭穩定插值函式的三維二階非彈性分析
6.2.1 基本假定
6.2.2 三維樑柱單元二階非彈性剛度方程
6.2.3 截面內力狀態偏離屈服面的修正方法
6.2.4 三維二階非彈性樑柱單元的坐標變換
6.3 三維支撐桿元的二階非彈性剛度方程
6.4 小結
第7章 基於彎剪穩定函式的鋼結構二維高等分析
7.1 引言
7.2 基於彎剪穩定函式的二階彈性剛度方程
7.3 基於彎剪穩定函式的鋼結構二維高等分析
7.3.1 基本假定
7.3.2 二維樑柱單元的基本剛度方程
7.3.3 二維樑柱單元的二階非彈性增量剛度方程
7.4 二階非彈性二維支撐桿元
7.4.1 支撐單元的假定
7.4.2 二維支撐桿元的二階彈性剛度方程
7.4.3 二維支撐桿元鉸接時的非彈性剛度方程
7.4.4 二維支撐桿元的二階非彈性剛度方程
7.5 小結
第8章 基於彎剪與翹扭穩定函式的鋼結構三維高等分析
8.1 引言
8.2 基於彎剪穩定函式的三維樑柱單元的二階非彈性剛度方程
8.2.1 基本假定
8.2.2 三維樑柱單元的二階彈性基本剛度方程
8.2.3 三維樑柱單元的二階非彈性剛度方程
8.2.4 整體坐標系下三維樑柱單元的二階非彈性剛度方程
8.3 考慮側扭變形的三維樑柱單元二階非彈性剛度方程
8.4 考慮節點域剪下變形的三維樑柱單元二階非彈性剛度方程
8.4.1 基本假設
8.4.2 梁、柱單元與節點域之間的變形關係
8.4.3 考慮節點域剪下變形的三維梁單元二階非彈性剛度方程
8.4.4 考慮節點域剪下變形的三維柱單元二階非彈性剛度方程
8.4.5 節點域的彈性及彈塑性剛度矩陣
8.4.6 考慮節點域剪下變形的鋼結構三維二階非彈性剛度矩陣
8.5 基於彎剪與翹扭穩定函式的鋼結構三維二階非彈性分析
8.5.1 基本假設
8.5.2 三維樑柱單元的二階非彈性基本剛度方程
8.5.3 三維樑柱單元的二階非彈性彎剪與翹扭剛度方程
8.6 採用剛性樓板假設的三維樑柱單元的二階非彈性剛度方程
8.7 基於超級單元法的三維樑柱單元的二階非彈性剛度方程
8.7.1 基於超級單元法的三維粱柱單元二階非彈性剛度方程
8.7.2 基於超級單元的三維二階非彈性剛度矩陣
8.8 三維支撐桿元的二階非彈性剛度方程
8.9 小結
……
第9章 基於纖維模型的鋼結構高等分析
第10章 鋼結構樑柱節點半剛性連線智慧型計算模型
第11章 半剛性連線鋼結構的二階非彈性分析
第12章 鋼結構二階非彈性分析算例分析和高等分析的設計方法套用
第13章 基於遺傳算法與高等分析的鋼結構最佳化
附錄1 基於剪彎穩定插值函式的三維樑柱單元二階彈性剛度矩陣係數
附錄2 基於翹扭穩定函式的三維樑柱單元翹扭剛度矩陣係數
附錄3 半剛性連線智慧型模型的部分訓練樣本
參考文獻
