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水工鋼閘門結構非線性分析理論與方法(精)

  • 作者：王正中|責編:祝潔//湯宇晨
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030710260
  • 出版日期：2022/08/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：412
人民幣：RMB 298 元      售價：元
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內容大鋼
    本書總結了近四十年來水工鋼閘門結構非線性分析理論與方法的研究成果，為高壩大庫泄流調節咽喉的高水頭大型水工鋼閘門的科學設計提供理論依據。全書共十章，主要包括水工鋼閘門的研究進展與發展趨勢、水工鋼閘門結構選型及合理布置、水工鋼閘門結構有限元分析、水工鋼閘門面板彈塑性分析、高水頭水工鋼閘門主梁非線性分析、水工弧形鋼閘門主框架靜力穩定性分析、水工鋼閘門流固耦合作用分析、水工弧形鋼閘門結構動力穩定性分析、水工鋼閘門結構優化、水工鋼閘門結構可靠度分析。
    本書可供水工結構工程、工程力學等專業科研人員及水工結構設計人員參考，也可供高等院校相關專業師生閱讀參考。
作者介紹
王正中|責編:祝潔//湯宇晨
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  研究背景
  1.2  水工鋼閘門的結構特徵、應用與發展
    1.2.1  水工鋼閘門的結構特徵及應用
    1.2.2  水工鋼閘門的發展
  1.3  水工鋼閘門的研究進展
  1.4  水工鋼閘門的發展趨勢
  1.5  本章小結
  參考文獻
第2章  水工鋼閘門結構選型及合理布置
  2.1  概述
  2.2  水工鋼閘門的分類
  2.3  典型水工鋼閘門適用性評價
  2.4  水工鋼閘門結構選型
  2.5  水工鋼閘門設計規範的結構布置方法
    2.5.1  結構布置構造要求
    2.5.2  平面鋼閘門結構布置方法
    2.5.3  水工弧形鋼閘門結構布置方法
  2.6  水工弧形鋼閘門結構合理布置
    2.6.1  水工弧形鋼閘門結構布置研究現狀
    2.6.2  橫向主梁合理懸臂端長度分析
    2.6.3  表孔閘門縱向主梁及二支臂合理布置
    2.6.4  潛孔閘門縱向主梁及二支臂合理布置
    2.6.5  三支臂表孔水工弧形鋼閘門合理布置
    2.6.6  主梁合理懸臂端長度適用性論證
  2.7  本章小結
  參考文獻
第3章  水工鋼閘門結構有限元分析
  3.1  概述
  3.2  基本理論與方法
    3.2.1  彈性力學基本理論
    3.2.2  有限元法的基本方法
  3.3  水工弧形鋼閘門結構有限元分析
    3.3.1  結構有限元分析前後處理
    3.3.2  水工弧形鋼閘門結構有限元分析案例
  3.4  水工鋼閘門閘壩一體化有限元分析
    3.4.1  有限元模型
    3.4.2  計算條件及參數
    3.4.3  有限元結果與分析
  3.5  水工鋼閘門P型止水非線性有限元分析
    3.5.1  P型止水的非線性分析內容
    3.5.2  力學模型簡化
  3.6  本章小結
  參考文獻
第4章  水工鋼閘門面板彈塑性分析
  4.1  概述
  4.2  水工鋼閘門面板與主梁協同工作機制
    4.2.1  面板與主梁協同工作的試驗
    4.2.2  面板參與主梁整體工作機制

  4.3  彈性薄板小撓度理論
  4.4  彈性薄板大撓度理論
  4.5  薄板的塑性極限分析
  4.6  基於小撓度理論的面板彈塑性極限荷載
    4.6.1  薄板彈性極限荷載
    4.6.2  薄板塑性極限荷載
  4.7  基於大撓度理論的面板彈塑性極限荷載
    4.7.1  大撓度理論面板彈性極限荷載
    4.7.2  大撓度理論面板塑性極限荷載
  4.8  水工鋼閘門面板彈塑性調整係數
    4.8.1  基於非線性理論確定面板彈塑性調整係數
    4.8.2  基於現行規範屈服狀態的面板彈塑性調整係數
  4.9  水工鋼閘門面板厚度計算方法探討
  4.10  本章小結
  參考文獻
第5章  高水頭水工鋼閘門主梁非線性分析
  5.1  概述
  5.2  細長梁理論
    5.2.1  純彎曲時梁橫截面上的正應力分析
    5.2.2  梁的位移分析
  5.3  基於鐵摩辛柯梁理論的水工鋼閘門主梁應力及變形計算
    5.3.1  鐵摩辛柯梁理論
    5.3.2  工字形組合梁橫力彎曲微分方程
    5.3.3  深孔水工平面鋼閘門簡支主梁橫力彎曲正應力及撓度計算
    5.3.4  深孔水工弧形鋼閘門雙懸臂主梁橫力彎曲正應力及撓度計算
    5.3.5  應用實例
  5.4  基於彈性力學理論的水工鋼閘門主梁應力及變形計算
    5.4.1  矩形梁的純彎曲
    5.4.2  矩形梁的橫力彎曲
    5.4.3  均布荷載作用下主梁的應力與變形
    5.4.4  集中荷載作用下主梁的應力
  5.5  考慮全截面剪滯的水工鋼閘門主梁應力計算
    5.5.1  彎曲正應力解析計算方法
    5.5.2  主梁非線性分析與傳統分析方法的對比
  5.6  本章小結
  參考文獻
第6章  水工弧形鋼閘門主框架靜力穩定性分析
  6.1  概述
  6.2  水工弧形鋼閘門主框架的靜力穩定性
    6.2.1  靜力穩定性分析理論
    6.2.2  計算假定及計算模型
  6.3  水工弧形鋼閘門橫向框架靜力穩定性分析
    6.3.1  主橫樑式門式框架靜力穩定性分析
    6.3.2  水工弧形鋼閘門主框架柱的計算長度係數
    6.3.3  主橫樑式梯形框架靜力穩定性數值分析
  6.4  水工弧形鋼閘門縱向框架靜力穩定性分析
    6.4.1  多層三角形框架靜力穩定性分析
    6.4.2  縱向框架穩定性的二階分析方法
  6.5  水工弧形鋼閘門樹狀支臂結構靜力穩定性分析
    6.5.1  樹狀支臂靜力穩定性分析模型與屈曲模態

    6.5.2  樹狀支臂靜力穩定性分析
    6.5.3  樹狀支臂臨界荷載分析
    6.5.4  有限元分析及工程案例
  6.6  本章小結
  參考文獻
第7章  水工鋼閘門流固耦合作用分析
  7.1  概述
  7.2  基本理論與方法
    7.2.1  流固耦合基本理論方法及控制方程
    7.2.2  數值分析方法
    7.2.3  水工鋼閘門流固耦合分析的基本步驟
  7.3  二維閘后水躍數值模擬
    7.3.1  水躍數值模擬
    7.3.2  模型驗證
    7.3.3  底緣結構型式對閘后水躍影響的模擬分析
  7.4  水流-閘門流固耦合數值模擬實例分析
    7.4.1  基本資料
    7.4.2  計算模型
    7.4.3  結果分析
    7.4.4  底緣型式對閘門自振特性的影響
    7.4.5  深孔水工鋼閘門泄流水動力結構響應
  7.5  本章小結
  參考文獻
第8章  水工弧形鋼閘門結構動力穩定性分析
  8.1  概述
  8.2  結構動力穩定性理論與分析方法
    8.2.1  結構動力穩定性理論
    8.2.2  結構動力穩定性分析方法
  8.3  水工弧形鋼閘門主框架動力穩定性分析
    8.3.1  水工弧形鋼閘門結構動力不穩定區域的確定
    8.3.2  水工弧形鋼閘門框架結構動力穩定性分析的有限元法
    8.3.3  高水頭水工弧形鋼閘門空間框架的動力穩定性分析
  8.4  水工弧形鋼閘門樹狀支臂動力穩定性分析
    8.4.1  水工弧形鋼閘門支臂動能與勢能
    8.4.2  水工弧形鋼閘門支臂動力不穩定區域的確定
    8.4.3  水工弧形鋼閘門樹狀支臂設計參數的影響
    8.4.4  工程算例分析
  8.5  水工弧形鋼閘門減振控制系統
    8.5.1  水工弧形鋼閘門振動控制方程
    8.5.2  水工弧形鋼閘門-MTMD振動控制優化設計方法
    8.5.3  水工弧形鋼閘門振動控制減振效果
  8.6  本章小結
  參考文獻
第9章  水工鋼閘門結構優化
  9.1  概述
  9.2  拓撲優化法簡介
    9.2.1  常見的拓撲優化模型
    9.2.2  拓撲優化數學模型
    9.2.3  拓撲優化設計方法
  9.3  水工弧形鋼閘門拓撲優化

    9.3.1  考慮強度和剛度的水工弧形鋼閘門拓撲優化
    9.3.2  輕型穩定樹狀支臂結構樹形優化分析
    9.3.3  考慮支臂結構穩定的水工弧形鋼閘門拓撲優化
  9.4  水工弧形鋼閘門結構優化設計
    9.4.1  水工弧形鋼閘門空間框架優化模型
    9.4.2  水工弧形鋼閘門空間框架合理布置優化
    9.4.3  表孔水工弧形鋼閘門的尺寸優化
  9.5  水工弧形鋼閘門主橫樑與支臂單位剛度比優化
    9.5.1  單位剛度比與主框架經濟性的關係
    9.5.2  優化研究結果
  9.6  本章小結
  參考文獻
第10章  水工鋼閘門結構可靠度分析
  10.1  概述
  10.2  結構可靠度分析基本方法
    10.2.1  結構的功能要求與結構功能函數
    10.2.2  結構極限荷載
    10.2.3  結構可靠度
    10.2.4  結構可靠指標
    10.2.5  結構可靠度計算方法
    10.2.6  結構體系可靠度
  10.3  水工鋼閘門結構體系可靠度分析基本內容
    10.3.1  荷載統計參數分析及自重荷載效應
    10.3.2  抗力統計參數分析
    10.3.3  閘門結構體系及構件可靠度分析
  10.4  水工鋼閘門面板可靠度分析
    10.4.1  極限狀態方程的建立
    10.4.2  基本統計數據
    10.4.3  閘門面板可靠指標校準分析
  10.5  水工平面鋼閘門主梁的可靠度分析
    10.5.1  結構計算
    10.5.2  彈性固定支座合理轉角的確定
    10.5.3  可靠度分析
  10.6  水工弧形鋼閘門平面框架可靠度分析
    10.6.1  主框架分析模型
    10.6.2  平面框架可靠指標計算方法
    10.6.3  實例分析
  10.7  水工弧形鋼閘門空間框架體系可靠度分析
    10.7.1  空間框架體系模型
    10.7.2  空間框架體系可靠度計算方法
    10.7.3  實例分析
  10.8  本章小結
  參考文獻
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