大型复杂结构非线性分析的新理论新方法

《大型复杂结构非线性分析的新理论新方法》

前言

第一章 基本概念í

1.1 变形状态í

1.1.1 lagrange描述í

1.1.2 euler描述í

1.2 应变状态í

1.2.1 green应变张量í

1.2.2 almansi应变张量í

1.3 应力状态í

1.3.1 应力张量í

1.3.2 三种应力张量之间的关系í

1.4 非线性力学í

1.5 结构非线性问题í

1.6 张量记号í

1.7 结构非线性研究的意义í

参考文献

第二章 新的本构关系í

2.1 弹塑性应变增量理论í

2.1.1 单向拉伸状态í

.2.1.2 简单加载状态í

2.1.3 复杂加载状态í

2.1.4 应力应变关系í

2.2 热弹塑性应变增量理论í

2.2.1 材料性质与温度无关的本构关系í

2.2.2 材料性质与温度有关的本构关系í

2.3 弹粘塑性应变增量理论í

2.3.1 单向应力状态í

2.3.2 复杂应力状态í

2.3.3 应力-应变关系í

2.4 热弹粘塑性应变增量理论í

2.4.1 材料性质与温度无关í

2.4.2 材料性质与温度有关í

2.4.3 统一的本构理论í

2.5 新的本构关系í

2.6 附录í

2.6.1 弹塑性流动法则理论í

2.6.2 弹塑性矩阵（一）í

2.6.3 弹塑性矩阵（二）í

2.6.4 弹粘塑性模型í

2.6.5 本构关系í

参考文献

第三章 非线性变分原理í

3.1 材料非线性变分原理í

3.1.1 虚功原理í

3.1.2 弹塑性变分原理í

3.2 材料非线性广义变分原理í

3.2.1 弹塑性广义变分原理í

3.2.2 弹粘塑性变分原理í

3.3 几何非线性变分原理í

3.3.1 基本方程í

3.3.2 最小势能原理í

3.4 几何非线性广义变分原理í

3.5 双重非线性变分原理í

3.5.1 基本方程í

3.5.2 有限变形弹塑性变分原理í

3.6 双重非线性广义变分原理í

3.6.1 有限变形弹塑性广义变分原理í

3.6.2 带权参数变分原理í

参考文献

第四章 结构分析的新方法í

4.1 样条函数í

4.1.1 b样条函数构造的方法í

4.1.2 b样条函数的性质í

4.1.3 b样条函数的数值方法í

4.2 样条基函数í

4.2.1 构造样条基函数的方法í

4.2.2 求［q］=［s］-1值í

4.2.3 式（4.26）所示样条基函数的具体形式í

4.2.4 构造样条基函数í

4.3 样条离散化í

4.4 非均匀分划问题í

4.5 结构分析的新方法í

4.6 大型复杂结构分析的qr法í

4.6.1 计算原理í

4.6.2 高层建筑框架结构分析的qr法í

4.6.3 高层建筑剪力墙结构分析的qr法í

4.6.4 高层建筑框-剪结构分析的qr法í

4.6.5 高层建筑筒体结构分析的qr法í

4.6.6 高层建筑复杂结构体系分析的qr法í

4.7 计算例题í

4.8 附录í

4.8.1 梁单元í

4.8.2 非结点荷载作用下的梁单元í

4.8.3 平板壳单元í

4.8.4 qr变换的简化方法í

4.8.5 b样条内积的积分法í

4.8.6 几个重要矩阵í

4.8.7 ［q］矩阵í

4.8.8 确定［b］矩阵í

参考文献

第五章 大型复杂结构几何非线性分析的新理论新方法í

5.1 小变形几何非线性问题í

5.1.1 梁的小变形几何非线性理论í

5.1.2 薄板的小变形几何非线性理论í

5.1.3 两个重要性质í

5.2 大变形几何非线性问题í

5.2.1 有限变形理论í

5.2.2 两个重要性质í

5.2.3 结构几何非线性分析的关键问题í

5.3 建立结构几何非线性分析的新模型í

5.3.1 高层框架几何非线性分析的qr法í

5.3.2 高层复杂结构几何非线性分析的qr法í

5.4 结构几何非线性分析的新算法í

5.4.1 newton-raphson法í

5.4.2 修正的newton-raphson法í

5.4.3 增量法í

5.4.4 增量迭代法í

5.4.5 作者的新算法í

5.5 计算例题í

5.6 附录í

5.6.1 几何非线性单元切线刚度矩阵í

5.6.2 建立几何非线性单元切线刚度矩阵的一般方法í

5.6.3 大变形几何非线性问题í

5.6.4 两种增量格式比较í

5.6.5 梁的几何非线性分析的新方法í

参考文献

第六章 大型复杂结构材料非线性分析的新理论新方法í

6.1 建立结构材料非线性分析的新模型í

6.1.1 平面框架弹塑性分析的qr法í

6.1.2 高层复杂结构材料非线性分析的qr法í

6.2 结构材料非线性分析的新算法í

6.2.1 增量初应力迭代法í

6.2.2 增量变刚度迭代法í

6.2.3 作者的新算法í

6.3 弹塑性梁单元í

6.4 两个特例详细解析í

6.4.1 拉杆弹塑性分析的样条有限点法í

6.4.2 梁的弹塑性分析的样条有限点法í

6.4.3 塑性矩阵í

6.5 计算例题í

参考文献

第七章 大型复杂结构双重非线性分析的新理论新方法í

7.1 大变形本构关系í

7.1.1 一般原理í

7.1.2 大变形弹塑性本构关系

7.1.3 本构关系的客观性原理í

7.1.4 jauman应力率í

7.1.5 证明大变形弹塑性本构关系í

7.2 大型复杂结构双重非线性分析的新理论新方法í

7.2.1 基本理论í

7.2.2 初应力理论与几何非线性结合的格式í

7.2.3 变刚度理论与几何非线性结合的格式í

7.2.4 大型复杂结构双重非线性分析的qr法í

7.2.5 作者的新算法í

7.3 钢筋混凝土结构非线性分析的新方法í

7.4 计算例题í

7.5 附录í

7.5.1 结构双重非线性问题í

7.5.2 大变形弹塑性单元刚度矩阵í

7.5.3 非线性单元í

参考文献

第八章 结构非线性分析的新算法í

8.1 结构非线性刚度方程í

8.1.1 第一种格式í

8.1.2 第二种格式/第三种格式í

8.2 样条递推法í

8.2.1 第一种样条递推算法í

8.2.2 第二种样条递推法í

8.2.3 第三种样条递推法í

8.3 样条增量迭代法í

8.3.1 第一种增量迭代法í

8.3.2 第二种增量迭代法í

8.3.3 第三种增量迭代法í

8.4 材料非线性分析的新算法í

8.4.1 样条初应力递推法í

8.4.2 样条初应力增量迭代法í

8.4.3 样条变刚度增量迭代法í

8.5 双重非线性分析的新算法í

参考文献

第九章 混凝土徐变收缩效应分析的新方法í

9.1 基本概念í

9.1.1 徐变与收缩í

9.1.2 徐变及收缩对结构的影响í

9.1.3 影响徐变及收缩的因素í

9.2 徐变及收缩理论í

9.2.1 徐变理论í

9.2.2 收缩理论í

9.3 变分原理í

9.4 结构徐变及收缩效应分析的新理论新方法í

9.4.1 样条有限点法í

9.4.2 qr法í

9.5 结构徐变非线性效应分析的新理论新方法í

9.5.1 建新模í

9.5.2 新算法í

9.6 结构徐变非线性效应分析的qr法í

9.7 计算例题

9.7.1 南宁永和大桥混凝土徐变收缩效应分析í

9.7.2 巫山长江大桥混凝土徐变收缩效应分析í

参考文献

第十章 大型复杂结构非线性动力分析的新理论新方法í

10.1 动力本构关系í

10.2 建立结构非线性动力分析的新模型í

10.2.1 结构几何非线性动力问题í

10.2.2 结构双重非线性动力问题í

10.2.3 结构材料非线性动力问题í

10.3 结构非线性动力分析的新算法í

10.3.1 非线性动力方程í

10.3.2 第三种样条递推算法í

10.3.3 几种新算法í

10.3.4 无条件稳定算法í

10.4 状态方程的新算法í

10.4.1 精细算法í

10.4.2 样条加权残数法（一）í

10.4.3 样条加权残数法（二）í

10.5 结构非线性动力特性的新算法í

10.5.1 建立新模型í

10.5.2 新算法í

10.5.3 结构非线性振动周期的算法í

10.5.4 求自振频率í

10.5.5 结构的质量矩阵及阻尼矩阵í

10.6 计算例题í

参考文献

第十一章 大型复杂结构非线性动力稳定性分析的新理论新方法í

11.1 结构动力稳定性í

11.2 结构非线性动力稳定性问题的新模型í

11.3 结构非线性动力稳定性问题的新算法í

11.3.1 新算法í

11.3.2 计算步骤í

11.4 求解结构动力失稳临界荷载的实用方法í

11.4.1 动力时程分析法í

11.4.2 静力变换法í

11.4.3 静力法í

11.4.4 几点注意í

11.5 计算例题í

参考文献

第十二章 大型复杂结构动力极限承载能力分析的新理论新方法í

12.1 结构动力极限承载能力分析的qr法í

12.1.1 建新模í

12.1.2 选用新算法í

11.2 动力弹性调整-qr法í

12.2.1 计算原理í

12.2.2 计算步骤í

12.3 二阶动力弹性调整-qr法í

12.3.1 计算原理í

12.3.2 计算步骤í

12.4 动力塑性铰模型-qr法í

12.4.1 一阶动力塑性铰模型-qr法í

12.4.2 二阶动力塑性铰模型-qr法í

12.5 静力法í

12.6 计算例题í

参考文献

第十三章 结构不确定性分析的新理论新方法í

13.1 不确定性变量í

13.2 不确定性本构关系í

13.3 结构不确定性非线性变分原理í

13.4 结构不确定性分析的新方法í

13.4.1 样条离散化í

13.4.2 建立样条刚度方程í

13.4.3 计算不确定性量í

13.5 小结í

参考文献

第十四章 大型复杂结构损伤分析的新理论新方法í

14.1 基本概念í

14.1.1 结构损伤í

14.1.2 基本方程í

14.1.3 损伤变量í

14.1.4 应力-应变关系í

14.1.5 演化方程í

14.1.6 应力等效原理í

14.2 钢材损伤理论í

14.2.1 弹性各向同性损伤本构关系í

14.2.2 弹塑性各向同性损伤本构关系í

14.2.3 各向同性损伤的弹塑性应变理论í

14.2.4 各向同性损伤的弹粘塑性理论í

14.2.5 弹性各向异性损伤本构关系í

14.2.6 弹塑性各向异性损伤本构关系í

14.2.7 损伤演化模型í

14.3 混凝土损伤本构关系í

14.3.1 混凝土弹性各向同性损伤本构关系í

14.3.2 混凝土弹塑性各向同性本构关系í

14.3.3 混凝土粘弹塑性各向同性本构关系í

14.3.4 各向同性损伤的弹塑性应变理论í

14.3.5 损伤演化方程í

14.4 损伤变分原理í

14.4.1 损伤变分原理í

14.4.2 三类变量损伤广义变分原理í

14.4.3 二类变量损伤广义变分原理í

14.5 结构损伤分析的新方法í

14.5.1 建新模í

14.5.2 新算法í

14.6 计算例题í

参考文献

第十五章 大型复杂结构体系动力可靠度分析的新理论新方法í

15.1 基本概念í

15.1.1 结构的功能要求í

15.1.2 结构功能函数í

15.1.3 结构极限状态í

15.1.4 结构可靠度í

15.1.5 结构可靠指标í

15.1.6 求可靠指标β的常用方法

15.2 结构体系可靠度í

15.3 结构体系静力可靠度分析的新方法í

15.4 结构体系动力可靠度分析的新方法í

15.5 求结构体系可靠度í

15.6 结构体系非概率可靠性分析的新方法í

15.6.1 区间变量í

15.6.2 非概率可靠性指标í

15.6.3 塑性极限荷载-qr法í

15.7 结构的功能极限状态方程í

15.8 计算例题í

参考文献

第十六章 大型复杂结构抗震分析的新方法í

16.1 结构抗震性能设计理论í

16.1.1 结构抗震性能水准í

16.1.2 结构抗震性能目标í

16.1.3 结构抗震性能概念设计í

16.1.4 结构抗震性能计算设计í

16.1.5 结构抗震性能评估í

16.1.6 结构抗震性能控制í

16.1.7 结构抗震性能的社会经济评估í

16.1.8 结构抗震性能设计总框图í

16.2 恢复力模型í

16.3 结构非线性地震反应分析的新理论新方法í

16.3.1 建新模í

16.3.2 新算法í

16.3.3 第四种样条递推算法í

16.4 结构不确定性地震反应分析的新方法í

16.4.1 结构随机非线性地震反应分析的新方法í

16.4.2 结构随机模糊非线性地震反应分析的新理论新方法í

16.5 结构体系抗震可靠度分析的新理论新方法í

16.6 结构体系不确定性抗震可靠度分析的新理论新方法í

16.7 计算例题í

16.8 附录í

16.8.1 确定恢复力向量í

16.8.2 材料本构关系í

参考文献

第十七章 大型复杂结构抗风分析的新方法í

17.1 风荷载í

17.1.1 静力风荷载í

17.1.2 脉动风荷载í

17.1.3 风载不使结构失效的条件í

17.2 结构风振反应分析的新理论新方法í

17.2.1 新模型í

17.2.2 新算法í

17.3 结构不确定性风振反应分析的新方法í

17.3.1 结构随机非线性风振反应分析的新方法í

17.3.2 结构不确定性非线性风振反应分析的新方法í

17.4 结构体系抗风可靠度分析的新理论新方法í

17.5 结构体系不确定性抗风可靠度分析的新理论新方法í

17.6 计算例题í

参考文献

第十八章 大型复杂结构振动控制分析的新方法í

18.1 基本概念í

18.2 建立结构振动控制的新模型í

18.3 结构振动控制分析的新算法í

18.3.1 结构振动主动控制分析的新算法í

18.3.2 结构振动被动控制分析的新算法í

18.3.3 随机最优控制的新算法í

18.4 智能高耸钢结构振动主动控制分析的新理论新方法í

18.4.1 智能高层结构分析的新理论新方法í

18.4.2 智能结构双重非线性分析的新理论新方法í

18.4.3 智能高层结构稳定性分析的新理论新方法í

18.4.4 智能高层结构振动主动控制的新算法í

18.5 计算例题í

18.6 附录í

18.6.1 智能梁单元í

18.6.2 智能板壳单元í

18.6.3 其他单元í

18.6.4 非线性qr法í

参考文献

第十九章 大型复杂结构抗震能力评估的新理论新方法í

19.1 基本概念í

19.2 一类假设振型-qr法í

19.2.1 单自由度等效体系动力方程的解法í

19.2.2 结构抗震性能评估分析步骤í

19.3 pushover-qr法í

19.3.1 pushover法í

19.3.2 pushover-qr法í

19.4 二类假设振型-qr法í

19.4.1 三自由度等效体系í

19.4.2 结构抗震性能评估分析步骤í

19.5 震损混凝土结构损伤评估í

19.5.1 结构损伤指标í

19.5.2 震损混凝土结构残余抗震能力评估的新方法í

19.6 计算例题í

19.7 附录í

19.7.1 时程分析的新方法í

19.7.2 确定恢复力向量í

19.7.3 悬臂梁变形形状函数í

19.7.4 水平荷载加载模式í

19.7.5 材料本构关系í

19.7.6 自振频率及其相应的振型í

19.7.7 修正单元刚度矩阵í

19.7.8 确定构件损伤指标d璱及d璲值í

参考文献

第二十章 大跨度桥梁结构分析的新方法í

20.1 大跨度钢管混凝土桁架拱桥分析的qr法í

20.1.1 平面问题í

20.1.2 空间问题í

20.1.3 先整体后局部再整体分析法í

20.2 大跨度钢管混凝土桁架拱桥非线性分析的qr法í

20.2.1 建新模í

20.2.2 新算法í

20.2.3 钢管混凝土拱桥分析应注意的几个问题

20.3 大跨度钢管混凝土桁架拱桥受力性能í

20.3.1 非线性性能í

20.3.2 动力反应í

20.3.3 非线性静力稳定性í

20.3.4 温度问题í

20.3.5 核心混凝土徐变与收缩í

20.3.6 拱桥的极限承载能力í

20.4 钢管混凝土拱桥脱空问题í

20.5 钢管混凝土拱桥极限承载力分析的qr法í

20.5.1 计算理论í

20.5.2 新算法í

20.5.3 求结构极限承载能力í

20.6 计算例题í

参考文献

第二十一章 相邻结构相互作用分析的新方法í

21.1 基本概念í

21.1.1 结构与地基相互作用í

21.1.2 结构与结构相互作用í

21.2 结构与地基相互作用分析的新方法í

21.2.1 结构与有限地基相互作用平面问题í

21.2.2 结构与有限地基相互作用空间问题í

21.2.3 结构与半无限地基相互作用í

21.3 结构与地基相互作用非线性分析的qr法í

21.3.1 建新模í

21.3.2 新算法í

21.4 相邻结构相互作用分析的qr法í

21.4.1 相邻结构与有限地基相互作用í

21.4.2 相邻结构与半无限地基相互作用í

21.4.3 相邻结构相互作用非线性分析的qr法í

21.5 计算例题í

参考文献

第二十二章 高拱坝分析与评估的新理论新方法í

22.1 拱坝与地基相互作用分析的qr法í

22.1.1 拱坝与有限地基相互作用分析的qr法í

22.1.2 拱坝与半无限地基相互作用分析的qr法

22.2 高拱坝非线性分析的qr法í

22.2.1 建新模í

22.2.2 静力分析新算法í

22.2.3 动力分析新算法í

22.3 高拱坝极限承载能力分析的新方法í

22.3.1 高拱坝静力极限承载能力分析的新方法í

22.3.2 高拱坝动力极限承载能力分析的新方法í

22.4 高拱坝抗震能力分析与评估的新方法í

22.4.1 建新模í

22.4.2 高拱坝地震反应分析的新算法í

22.4.3 高拱坝破坏状态的判断í

22.4.4 高拱坝抗震能力í

22.4.5 高拱坝抗震可靠性í

22.5 高拱坝安全性评估的新方法í

22.5.1 高拱坝塑性极限荷载-可靠性指标-qr法í

22.5.2 等效应力-可靠性指标-qr法í

22.5.3 强度准则-可靠性指标-qr法í

22.6 计算例题í

参考文献