現(xiàn)代拱形鋼結構設計原理與應用

第1章 拱形結構的發(fā)展與現(xiàn)狀
1.1 拱形結構的應用與發(fā)展
1.2 結構特點
1.3 結構設計的關鍵問題
1.3.1 結構體系選型
1.3.2 結構細部設計
1.3.3 結構穩(wěn)定性設計
1.3.4 結構振動控制
1.3.5 地震作用及抗震設計
1.3.6 施工方案和施工控制
參考文獻
第2章 拱形結構的基本類型、受力特點和荷載效應分析
2.1 引言
2.2 拱形結構的基本類型
2.2.1 結構形式
2.2.2 節(jié)點形式
2.3 拱形結構的基本受力特點
2.4 荷載及荷載組合
2.5 一階與二階分析
2.6 拱腳支承結構水平剛度的影響
2.7 組合體系拱橋
2.7.1 結構體系受力特點
2.7.2 移動荷載和影響線
參考文獻
第3章 拱形鋼結構穩(wěn)定問題的基本概念及分類
3.1 引言
3.2 拱形鋼結構的失穩(wěn)類型
3.2.1 平面內(nèi)失穩(wěn)
3.2.2 平面外失穩(wěn)
3.2.3 穩(wěn)定問題分類
3.2.4 穩(wěn)定分析方法
3.3 拱形鋼結構的失穩(wěn)機理
3.3.1 平面內(nèi)穩(wěn)定
3.3.2 平面外整體穩(wěn)定
3.3.3 局部穩(wěn)定
參考文獻
第4章 拱形鋼結構線彈性屈曲理論
4.1 平面內(nèi)屈曲荷載
4.1.1 平面微元拱段的平衡微分方程
4.1.2 幾何方程
4.1.3 截面內(nèi)力與變形的關系
4.1.4 圓弧拱的平面內(nèi)屈曲方程
4.1.5 靜水壓力作用下的屈曲荷載
4.1.6 均布保向力作用下鉸支拱的屈曲荷載
4.1.7 均布向心力作用下鉸支拱的屈曲荷載
4.1.8 平面內(nèi)屈曲荷載的比較和討論
4.1.9 平面內(nèi)屈曲的計算長度系數(shù)法
4.2 平面外屈曲理論
4.2.1 曲線構件微元段的一般平衡方程
4.2.2 均勻受壓鉸支圓弧拱的彈性屈曲荷載
4.2.3 均勻受彎鉸支圓弧拱的彈性屈曲荷載
4.2.4 兩端固支拱的彈性屈曲
4.2.5 不等拱腳端彎矩作用下圓弧拱的彈性屈曲荷載
4.2.6 壓彎圓弧拱的彈性屈曲性能
4.3 鋼管桁架拱的線彈性屈曲
4.3.1 桁架結構的截面剛度
4.3.2 面內(nèi)彈性屈曲荷載
4.3.3 平面外彈性屈曲荷載
參考文獻
第5章 拱形鋼結構平面內(nèi)穩(wěn)定承載力設計方法
5.1 引言
5.2 平面內(nèi)穩(wěn)定承載力的研究現(xiàn)狀
5.3 有限元計算方法
5.3.1 有限元模型
5.3.2 幾何初始缺陷及殘余應力
5.4 平面內(nèi)彈塑性穩(wěn)定性能
5.4.1 整體穩(wěn)定性能
5.4.2 局部穩(wěn)定性能
5.4.3 平面內(nèi)失穩(wěn)破壞機理
5.5 實腹式截面鋼拱的平面內(nèi)穩(wěn)定承載力設計方法
5.5.1 均勻受壓拱
5.5.2 壓彎鋼拱
5.5.3 板件局部穩(wěn)定設計
5.6 腹板開孔鉸支圓弧鋼拱
5.6.1 腹板開孔鋼拱的孔洞優(yōu)化
5.6.2 腹板開孔鋼拱的等效計算模型
5.6.3 局部穩(wěn)定性設計
5.6.4 穩(wěn)定承載力N-M相關設計公式
5.7 鉸支圓弧鋼管桁架拱
5.7.1 鋼管桁架拱的換算長細比
5.7.2 彈塑性穩(wěn)定承載力設計方法
5.8 平面內(nèi)穩(wěn)定承載力的試驗研究
5.8.1 實腹式截面鋼拱
5.8.2 鋼管桁架拱
5.9 索拱結構
5.9.1 結構性能
5.9.2 車輻拱
參考文獻
第6章 拱形鋼結構平面外穩(wěn)定承載力設計理論
6.1 引言
6.2 平面外穩(wěn)定承載力問題的研究現(xiàn)狀
6.2.1 無支撐鋼拱的穩(wěn)定理論
6.2.2 有面外支撐鋼拱的穩(wěn)定設計方法
6.3 鋼拱的平面外穩(wěn)定承載力設計理論和方法
6.3.1 有限元數(shù)值方法
6.3.2 均勻受壓圓弧拱的平面外穩(wěn)定承載力設計
6.3.3 拱腳端部彎矩作用下圓弧拱的平面外穩(wěn)定承載力
6.3.4 壓彎圓弧拱的平面外穩(wěn)定承載力設計方法
6.4 鋼管桁架拱的平面外穩(wěn)定承載力
6.4.1 均勻受壓桁架拱的平面外穩(wěn)定
6.4.2 均勻正彎矩作用下桁架拱的平面外穩(wěn)定
6.4.3 相關穩(wěn)定性
6.4.4 一般荷載作用下的穩(wěn)定承載力
6.5 有面外支撐鋼拱的平面外穩(wěn)定性能及承載力
6.5.1 彈性穩(wěn)定性能及支撐剛度
6.5.2 平面外彈塑性穩(wěn)定分析的幾何初始缺陷
6.5.3 面外支撐非均勻布置的鋼拱平面外彈性屈曲性能
6.6 拱墻結構平面外失穩(wěn)機理與設計研究
6.6.1 拱墻結構的失穩(wěn)機理
6.6.2 拱墻結構的彈性屈曲分析
6.6.3 某火車站站房拱墻結構
6.7 實腹式截面拱的平面外穩(wěn)定承載力試驗
6.7.1 試驗裝置及參數(shù)
6.7.2 平面外穩(wěn)定承載力試驗結果
6.7.3 數(shù)值計算與試驗結果分析
參考文獻
第7章 拱形鋼結構的動力特性及抗震性能
7.1 引言
7.2 拱形鋼結構的自振特性
7.2.1 平面內(nèi)振動
7.2.2 空間振動
7.3 拱形鋼結構的抗震性能
7.3.1 地震作用
7.3.2 地震作用下拱形鋼結構的動力響應
參考文獻
第8章 波形鋼拱結構的穩(wěn)定性能
8.1 引言
8.2 波形拱板結構
8.2.1 組成與成型過程
8.2.2 受力特性和破壞機理
8.2.3 計算和設計方法
8.2.4 波形拱板試驗研究
8.3 波浪腹板鋼拱
8.3.1 波浪腹板構件的應用背景
8.3.2 波浪腹板構件的受力特點
8.3.3 波浪腹板鋼拱的受力及失穩(wěn)機理
參考文獻
第9章 拱形鋼結構的制作、安裝與施工分析
9.1 引言
9.2 基本制作方法及工藝要求
9.3 復雜形式的鋼拱制作工藝
9.3.1 腹板開孔鋼拱
9.3.2 波浪腹板鋼拱
9.4 基本安裝方法及技術要求
9.5 施工方案與施工過程分析
9.6 工程實例
9.6.1 工程背景
9.6.2 施工方案比選
9.6.3 兩種施工方案對結構成型內(nèi)力的影響
9.6.4 一體化有限元結構分析模型及算法實現(xiàn)
參考文獻
附錄A 拱形鋼結構拱腳推力計算系數(shù)
附錄B 實腹截面鋼拱平面內(nèi)穩(wěn)定曲線參數(shù)
附錄C 實腹截面鋼拱平面內(nèi)穩(wěn)定系數(shù)
附錄D 圓弧形鉸支鋼管桁架拱平面內(nèi)穩(wěn)定曲線的系數(shù)
附錄E 圓弧形鉸支鋼管桁架拱平面內(nèi)穩(wěn)定系數(shù)
附錄F 拱形鋼結構制作及安裝偏差限值規(guī)定