《高層建築結構設計和計算（第2版）（下冊）》是2012年清華大學出版社出版的圖書，作者是包世華、張銅生。
基本介紹
- 書名：高層建築結構設計和計算（第2版）（下冊）
- 作者：包世華、張銅生
- ISBN：9787302299578
- 定價：79元
- 出版社：清華大學出版社
- 裝幀：平裝
- 印刷日期：2012-12-25
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是在《高層建築結構設計和計算》（上、下冊，清華大學出版社2005年、2007年出版）和《高層建築結構設計》（第2版）（清華大學出版社1990年出版）的基礎上，按照我國最新頒布的有關規範和規程進行全面修訂而成的。全書共分18章，分上、下兩冊。上冊為基礎內容冊；本冊（下冊）為提高、深入和專題冊。本冊主要內容包括：高層建築筒體結構的計算（續篇）；高層建築結構的有限條分析法、半解析常微分方程求解器方法和有限元線法；高層建築結構動力特性分析；高層建築結構地震作用的反應譜分析法；高層建築結構抗震分析的時程分析法；高層建築空間彈塑性動力分析程式HBTA1.0的編制原理簡介；隔震結構空間桿系－層模型彈塑性動力分析程式HBTA2.0、HBTA2.5的編制原理；消能減震結構空間彈塑性動力分析程式HBTA3.0的編制原理簡介，共8章。本書對以上內容均做了較全面、深入的討論，其中許多是作者最新的研究成果。本書是為本科生、研究生和工程技術人員提高業務水平、深入學習和專門技術培訓的需要而編寫的，可作為高等院校土木類結構專業教材，也可供有關工程技術人員和科研人員參考使用。
圖書目錄
第11章 高層建築筒體結構的計算（續篇）1
11.1 框筒結構在水平荷載下的等代角柱法1
11.1.1 計算簡圖和計算方法1
11.1.2 圖表的製作和使用3
11.1.3 翼緣框架梁彎矩和剪力計算4
11.1.4 計算步驟與算例7
11.2 筒中筒結構在水平荷載下的連續體-微分方程法9
11.2.1 計算簡圖和計算方法9
11.2.2 微分方程的建立9
11.2.3 三種典型荷載作用時的解11
11.2.4 外框筒的內力計算15
11.2.5 計算步驟與算例20
11.3 框筒和筒中筒結構在扭轉荷載下的微分方程解法23
11.3.1 框筒結構在扭轉荷載下的計算23
11.3.2 筒中筒結構在扭轉荷載下的計算26
11.4 變截面筒中筒結構在水平荷載下的計算28
11.4.1 計算簡圖與計算方法28
11.4.2 變截面框筒結構的應力分析29
11.4.3 變截面框筒結構的側向位移34
11.4.4 變截面框筒的柔度矩陣35
11.4.5 外框筒的內力計算38
11.4.6 外筒翹曲和筒中筒結構的側向位移計算39
11.4.7 計算步驟40
11.5 變截面筒中筒結構在扭轉荷載下的計算40
11.5.1 計算簡圖與計算方法40
11.5.2 變截面框筒的扭轉應力分析41
11.5.3 變截面框筒結構的扭轉角43
11.5.4 變截面框筒的扭轉柔度矩陣45
目 錄高層建築結構設計和計算（第2版）（下冊）11.5.5 內筒的扭轉柔度矩陣48
11.5.6 外框筒的內力和位移計算50
11.5.7 內筒的內力和位移計算51
11.5.8 計算步驟51
11.6 多邊形筒體結構在水平荷載下的計算52
11.6.1 基本思路52
11.6.2 按梁理論求應力52
11.6.3 自應力狀態53
11.6.4 應變余能駐值條件58
11.6.5 駐值方程的解法（一）60
11.6.6 駐值方程的解法（二）61
11.6.7 多邊形截面筒體的計算63
11.7 多孔束筒結構在水平荷載下的計算66
11.7.1 計算簡圖和計算方法66
11.7.2 多孔束筒的應力分析67
11.7.3 多孔束筒的位移計算72
11.7.4 算例73
第12章 高層建築結構的有限條分析法、半解析常微分方程求解器方法和有限元線法81
12.1 概述81
12.2 條元模型和等效連續體的彈性常數82
12.2.1 框筒條83
12.2.2 內筒虛條85
12.2.3 樓蓋虛條85
12.3 條元的位移函式86
12.3.1 基函式87
12.3.2 形函式89
12.4 筒體結構的條元分析89
12.4.1 筒體結構條元（e）的位移函式89
12.4.2 條元的剛度方程91
12.5 筒體結構分析93
12.5.1 結構坐標系中的條元剛度方程93
12.5.2 結構的整體剛度方程94
12.5.3 筒體結構應力和內力計算95
12.6 對稱結構的計算和計算實例96
12.6.1 對稱結構的計算96
12.6.2 計算實例97
12.7 高層建築筒體結構的半解析常微分方程求解器方法99
12.7.1 方法概述99
12.7.2 階形變截面筒體的計算100
12.7.3 筒中筒結構的計算103
12.7.4 算例104
12.8 高層建築筒體結構的有限元線法106
12.8.1 計算模型、基本假設和計算方法106
12.8.2 條單元分析107
12.8.3 整體分析--基本方程、邊界條件和連線條件的建立110
12.8.4 算例112
第13章 高層建築結構動力特性分析114
13.1 動力特性分析概述114
13.1.1 理論分析法114
13.1.2 實測和經驗公式法115
13.2 框架結構115
13.2.1 強梁弱柱型框架116
13.2.2 強柱弱梁型框架118
13.2.3 剪下桿法120
13.3 剪力牆結構和框架-剪力牆共同工作體系124
13.3.1 剪力牆的計算假定和計算圖124
13.3.2 剪力牆的振動基本方程式及其解125
13.3.3 框架-剪力牆共同工作體系127
13.4 框支剪力牆和落地剪力牆共同工作體系128
13.4.1 計算假定和計算簡圖128
13.4.2 基本方程式及解法129
13.4.3 特徵方程及自振周期公式131
13.4.4 算例136
13.5 框支剪力牆、落地剪力牆和壁式框架共同工作體系138
13.5.1 計算假定和計算簡圖138
13.5.2 基本方程式及解法139
13.5.3 特徵方程式及自振周期公式142
13.5.4 算例144
13.6 高層建築正交結構層模型的彎扭耦連振動146
13.6.1 計算模型和計算公式146
13.6.2 算例148
13.7 框架-剪力牆-薄壁筒斜交結構的彎扭耦連振動151
13.7.1 基本假設和計算方法151
13.7.2 彎扭耦連振動方程及其解耦151
13.7.3 自振頻率和振型的計算公式155
13.7.4 計算步驟和算例157
13.8 高層建築結構考慮樓板變形和地基變形時的振動161
13.8.1 計算模型161
13.8.2 上部結構的振動微分方程162
13.8.3 基礎的振動方程164
13.8.4 邊界條件和連線條件165
13.8.5 常微分方程特徵值問題及其變換166
13.8.6 用COLSYS求解算例167
13.9 變截面框架-剪力牆-薄壁筒斜交結構考慮樓板變形時的振動172
13.9.1 基本假設和計算模型172
13.9.2 振動平衡方程172
13.9.3 常微分方程特徵值問題及其變換174
13.9.4 用COLSYS求解步驟與算例176
13.10 變截面框架-剪力牆-薄壁筒斜交結構考慮豎向荷載作用時的彎扭耦連振動179
13.10.1 計算模型179
13.10.2 考慮豎向荷載作用時的彎扭耦連振動方程180
13.10.3 常微分方程特徵值問題182
13.11 大底盤多塔樓、大底盤大孔口結構和大底盤多塔樓連體結構的振動185
13.11.1 基本假設和計算模型185
13.11.2 振動方程、邊界條件和連線條件185
13.11.3 算例和討論187
13.12 筒體結構等效連續體的振動192
13.12.1 計算假定和計算圖192
13.12.2 外框筒的側移和扭轉柔度矩陣192
13.12.3 內筒的側移和扭轉柔度矩陣197
13.12.4 結構的動力方程198
13.12.5 算例和結論201
13.13 高層建築筒體結構的半解析常微分方程求解器法振動計算203
13.13.1 基本假設和計算模型203
13.13.2 振動方程、邊界條件和連線條件203
13.13.3 常微分方程特徵值問題的變換和算例206
13.14 高層建築筒體結構有限元線法振動計算207
13.14.1 計算模型、基本假設和計算方法207
13.14.2 條單元分析208
13.14.3 整體分析--基本方程、邊界條件和連線條件的建立211
13.14.4 常微分方程特徵值問題的求解212
13.14.5 算例和討論213
第14章 高層建築結構地震作用的反應譜分析法216
14.1 結構抗震動力計算概述216
14.1.1 地震作用理論的發展216
14.1.2 結構地震振動方程217
14.1.3 振動方程的分類及分析方法219
14.2 地震反應譜及按反應譜計算地震作用原理220
14.2.1 單自由度體系地震作用的計算220
14.2.2 地震反應譜222
14.2.3 抗震設計反應譜--地震影響係數224
14.3 多自由度體系地震作用的近似計算--底部剪力法225
14.3.1 底部剪力法的計算公式225
14.3.2 突出屋面的小塔樓和高塔的地震作用226
14.4 多自由度體系的地震反應計算228
14.4.1 正則坐標和振型參與係數228
14.4.2 多自由度體系無阻尼時的地震反應計算230
14.4.3 多自由度體系有阻尼時的地震反應計算232
14.5 多自由度體系地震作用的計算公式及效應組合234
14.5.1 多自由度體系地震作用的計算公式234
14.5.2 效應組合235
14.6 考慮扭轉影響時的地震作用計算公式及效應組合236
14.6.1 問題的提出236
14.6.2 地震作用下不對稱結構的計算方法236
14.6.3 地震作用計算公式239
14.6.4 地震作用效應組合241
第15章 高層建築結構抗震分析的時程分析法243
15.1 概述243
15.2 結構的振動計算模型245
15.2.1 總體模型246
15.2.2 層模型246
15.2.3 桿系模型249
15.2.4 桿系-層模型258
15.3 結構的彈塑性本構模型260
15.3.1 分段直線型恢復力模型261
15.3.2 分段直線回線形式和規則263
15.3.3 曲線型恢復力模型267
15.3.4 構件的多維恢復力模型268
15.4 結構振動模型的剛度矩陣271
15.4.1 剪下型層模型的剛度矩陣271
15.4.2 剪彎型層模型272
15.4.3 桿系模型的剛度矩陣273
15.4.4 空間協調桿系-層模型的剛度矩陣282
15.5 質量矩陣和阻尼矩陣285
15.5.1 質量矩陣285
15.5.2 阻尼矩陣286
15.6 對選用地震波的要求288
15.7 結構動力平衡方程的求解方法294
15.7.1 線性加速度法294
15.7.2 威爾遜-θ法296
15.7.3 紐馬克法297
15.7.4 龍格-庫塔法298
15.7.5 增量方程積分的擬靜力法299
15.7.6 半增量方程積分的擬靜力法301
15.7.7 算法的精度303
15.7.8 地震反應的延性304
15.8 計算結果示例和程式簡介305
15.8.1 計算結果示例305
15.8.2 程式簡介307
第16章 高層建築空間彈塑性動力分析程式HBTA 1.0的編制原理簡介308
16.1 程式HBTA 1.0功能簡介308
16.2 桿件截面多維恢復力模型309
16.2.1 引言309
16.2.2 矩形截面恢復力模型309
16.2.3 任意形狀薄壁截面基於各邊恢復力特性的雙向壓彎恢復力模型312
16.3 桿件-層模型的理論分析321
16.3.1 引言321
16.3.2 桿件單元的剛度矩陣321
16.3.3 桿系-層模型的剛度矩陣333
16.3.4 結構動力平衡方程333
16.4 程式的編制與驗證336
16.4.1 主程式框圖及子程式介紹336
16.4.2 程式的驗證337
16.5 結構的彈塑性計算342
16.5.1 大連遠洋大廈彈塑性動力時程分析342
16.5.2 單、雙向及扭轉地震波輸入下結構的反應比較368
16.5.3 天津第一中心醫院彈塑性動力時程分析372
16.5.4 高層鋼結構設計實例398
16.6 關於豎向位移平面假定的討論408
第17章 隔震結構空間桿系-層模型彈塑性動力分析程式HBTA 2.0、HBTA 2.5的
編制原理415
17.1 結構隔震技術的發展415
17.2 橡膠墊隔震技術416
17.2.1 疊層橡膠墊隔震房屋的隔震性能417
17.2.2 程式HBTA 2.0功能簡介420
17.2.3 國內外其他隔震結構彈塑性動力分析程式介紹421
17.2.4 疊層橡膠墊隔震裝置的彈塑性恢復力模型422
17.2.5 隔震結構運動方程的數值解法430
17.2.6 HBTA 2.0程式編制和驗證442
17.2.7 疊層橡膠墊隔震結構實例計算與分析450
17.3 變剛度鋼管混凝土短柱隔震技術462
17.3.1 引言462
17.3.2 程式HBTA 2.5功能簡介464
17.3.3 變剛度鋼管混凝土單柱隔震裝置的恢復力模型465
17.3.4 變剛度鋼管混凝土雙柱隔震裝置的恢復力模型470
17.3.5 程式HBTA 2.5的編制和驗證473
17.3.6 鋼管混凝土單柱隔震結構彈塑性動力計算與分析479
17.3.7 鋼管混凝土雙柱隔震結構彈塑性動力計算與分析490
17.3.8 17.3節結果分析及結論498
第18章 消能減震結構空間彈塑性動力分析程式HBTA 3.0的編制原理簡介499
18.1 建築結構減震控制，消能減震技術的發展499
18.1.1 建築結構減震控制499
18.1.2 消能減震技術的發展500
18.1.3 消能減震結構的動力分析方法502
18.1.4 國內外消能減震結構動力分析程式簡介504
18.2 程式HBTA 3.0功能及程式流程簡介505
18.2.1 程式HBTA 3.0功能簡介505
18.2.2 程式流程簡介506
18.3 加勁阻尼減震結構的非線性地震反應分析507
18.3.1 加勁阻尼器的彈塑性恢復力模型507
18.3.2 加勁阻尼器斜支撐的恢復力模型509
18.3.3 加勁阻尼裝置的單元剛度矩陣510
18.3.4 加勁阻尼減震結構的動力分析方法513
18.3.5 【例18-1】515
18.4 粘彈性阻尼器減震結構的非線性地震反應分析518
18.4.1 粘彈性阻尼器的分析模型518
18.4.2 粘彈性阻尼器採用等效模型的動力分析521
18.4.3 粘彈性阻尼器採用有限元模型的動力分析525
18.4.4 程式驗證與算例529
18.5 粘滯阻尼器減震結構的非線性地震反應分析535
18.5.1 粘滯阻尼器的分析模型536
18.5.2 粘滯阻尼斜支撐的單元阻尼力向量537
18.5.3 粘滯阻尼器減震結構的動力平衡方程538
18.5.4 粘滯阻尼器減震結構的附加阻尼矩陣538
18.5.5 粘滯阻尼器減震結構動力平衡方程的求解539
18.5.6 程式驗證與算例540
18.6 消能減震結構地震反應的能量分析552
18.6.1 消能減震結構的能量表達552
18.6.2 【例18-4】555
18.7 本章小結559
附錄 考慮雙向彎曲與軸壓相互耦合的樑柱單元剛度矩陣560
參考文獻567
第11~14章參考文獻567
第15章參考文獻568
第16章參考文獻569
第17章參考文獻570
第18章參考文獻572
