高层建筑结构分析奇异函数法(华夏英才基金学术文库)
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品牌: 徐彬
基本信息·出版社：科学出版社
·页码：162 页
·出版日期：2009年
·ISBN：7030233204
·条形码：9787030233202
·包装版本：1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：华夏英才基金学术文库
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内容简介《高层建筑结构分析奇异函数法》重点介绍了高层建筑结构奇异函数法基本概念、原理和方法，以及高层悬挂结构的动力特性和分析方法。全书共10章，内容包括高层结构分析方法回顾，奇异函数法基本思路，奇异函数基本概念及运算规则，变参数受弯构件的奇异函数解，变参数剪力墙奇异函数分析法，高层结构奇异函数分析法，侧移刚度矩阵与结构动力分析，变刚度杆结构奇异函数有限元法，高层悬挂结构动力特性理论分析，高层悬挂结构分析数值解和高层框筒结构二阶效应分析。
《高层建筑结构分析奇异函数法》适合土木工程结构专业的学者、工程技术人员、教师和研究生阅读，也可作为土木工程结构专业研究生教材使用。
编辑推荐《高层建筑结构分析奇异函数法》为华夏英才基金学术文库之一。
目录
前言
第1章 绪论
1．1 回顾
1．2 高层结构分析方法和假设及本书基本思想
1．3 高层结构分析奇异函数方法概述
第2章 奇异函数基本理论
2．1 奇异函数基本概念
2．2 奇异函数及基本性质、运算
2．3 奇异函数的简单应用
第3章 变参数受弯构件奇异函数解
3．1 分段变系数受弯构件基本方程
3．2 方程基本解
3．3 基本解的矩阵表达式
第4章 变参数剪力墙奇异函数分析法
4．1 剪力墙概述
4．2 墙肢单元奇异函数表达式
4．3 多肢剪力墙结构的求解方程
4．4 实例计算
第5章 高层结构奇异函数分析法
5．1 基本构思概述
5．2 竖向构件方程及推导
5．3 水平构件方程及推导
5．4 求解方程及实例计算
第6章 侧移刚度矩阵与结构动力分析
6．1 结构的侧移刚度
6．2 平面结构空间协调分析法
6．3 结构自由振动分析
6．4 结构地震响应分析
6．5 实例计算
第7章 变刚度杆结构奇异函数有限元法
7．1 变刚度杆单元
7．2 变刚度梁单元
7．3 加腋梁单元
7．4 杆系结构有限元法
7．5 实例计算
第8章 高层悬挂结构动力特性理论分析
8．1 悬挂结构
8．2 连续型悬挂结构动力特性
8．3 离散型悬挂结构动力特性
8．4 算例分析
第9章 高层悬挂结构分析数值解
9．1 基本方程
9．2 顶层加悬挂结构分析
第10章 高层框筒结构二阶效应分析
10．1 框筒结构的二阶效应问题
10．2 计算模型及基本假定
10．3 微分方程组建立及摄动求解
10．4 算例与结果分析
……[看更多目录]
序言虽然高层建筑至今只有一百多年的发展历史，但大量高层建筑的出现，解决了城市人口剧增与土地不足的矛盾，受到人们的普遍欢迎。高层建筑是现代科学技术综合应用的产物，它汇集了现代材料科学、力学、计算机技术、建筑结构分析技术、工程技术等最新成果，是现代文明和工业技术的结晶。
高层建筑分析与设计方法是建造高层建筑的关键技术。在高层建筑结构设计计算方面，面对新的建筑形式和结构体系，如何利用传统力学理论和原理，结合现代计算机分析计算技术，采用更有效、更准确的方法，求得结构内力和变形，从而为高层结构设计提供更可靠、更便捷的相关数据，一直是从事结构分析计算的专家和学者追求的理想和目标。在对高层建筑结构分析理论及方法进行反思的基础上，作者提出了高层结构分析的奇异函数法，目的是想从另一个角度去探索和理解高层结构的内在属性和规律，提出一些解决高层结构分析问题的新思路和新方法，期盼能为从事相关工作的研究者和设计者提供一点启示和帮助。这次有幸得到华夏英才出版基金的支持，使作者有机会将主要研究成果汇集成书，与同行见面和交流。借此机会，作者对华夏英才基金管理委员会严谨而富有远见的工作表示诚挚的敬意和衷心的感谢！
本书以作者博士学位论文和近十年来的科研成果为主要内容，结合高层建筑结构特点，首次将奇异函数应用于结构分析，利用奇异函数求解变参数悬臂梁，解决阶跃变量连续积分的问题，使原本需分段考虑的高层结构竖向构件统一用连续函数的形式来表示，并能通过积分直接求解，从而把对结构框架柱、剪力墙的认识统一到竖向构件概念上来，提出了结构分析的一种混合变量法，并对剪力墙、框架、框剪等结构受力性能进行了深入分析，导出了结构的侧移刚度矩阵，提出了动力分析方法，形成了高层结构分析计算的一整套理论。同时还利用奇异函数，推导了变刚度杆单元和梁单元的刚度矩阵。
文摘插图：
第7章变刚度杆结构奇异函数有限元法
在建筑结构体系中，经常会碰到由于构件截面尺寸或材料性能发生阶梯形或线性变化而形成变刚度梁、柱构件（如单层厂房柱、加腋梁、壁式框架等）。对于这类构件组成的结构，如果采用有限元法求解，需要将变刚度构件段划分为多个单元，必然会导致自由度增多，总体刚度矩阵规模庞大，影响求解效率。
为解决这一问题，本章将有限元方法和奇异函数相结合，采用奇异函数描述分段变刚度构件，将变刚度构件统一作为一个单元处理，用奇异函数求得单元的形函数，再由最小势能原理建立单元的刚度矩阵及节点力的表达式。本章分别推导了变刚度轴心受力杆和梁（考虑轴向变形和剪切变形）单元刚度矩阵、两端加腋梁单元刚度矩阵，且给出了单元刚度矩阵显式表达式。
采用本章提出的计算方法，由于构造出了新的单元，对于由变刚度杆或梁所组成的结构可以大量减少单元数和自由度数，为变刚度杆系结构分析求解提供方便，减小了计算量。对加腋梁，避免了常规方法中形常数和载常数求解的困难和常规有限元法中采用等截面单元近似所带来的误差，直接得到加腋梁单元的精确刚度矩阵。最后通过多个算例验证了方法的正确性。
